减小高锰酸盐指数测定误差的分析研究_刘振华

AnalyticalresearchonthereductionofdeterminationerrorsofpermanganateindexesLiuZhenhua（ZhejiangWaterConservancyAndHydropowerCollege，Hangzhou310018，China）减小高锰酸盐指数测定误差的分析研究刘振华（浙江水利水电专科学校，浙江杭州310018）［摘要］通过对高锰酸盐指数测定原理和方法的探讨，分析在高锰酸盐指数测定过程中产生误差的原因。结果表明，误差的产生与高锰酸钾标准溶液、加热时间、反应体系酸度、滴定速度等因素有关。［关键词］高锰酸盐指数；加热时间；高锰酸钾标准溶液［中图分类号］X830［文献标识码］Α［文章编号］1005-829X（2010）08-0072-03Abstract：Accordingtothediscussionontheprinciplesandmethodsofpermanganateindexdetermination，thecausesofmakingerrorsduringthecourseofdeterminationhavebeenanalyzed.Theresultsshowthatthecausesareinregardtopotassiumpermanganatestandardsolution，heatingtime，acidityofreactionsolution，titrationvelocityandsoon.Keywords：permanganateindex；heatingtime；potassiumpermanganatestandardsolution高锰酸盐指数测定方法〔1〕主要有酸性法和碱性法，当水样中Cl-质量浓度不超过300mg/L时采用酸性法；反之采用碱性法。高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物质污染程度的综合指标。高锰酸盐指数在测定过程中受到很多因素的影响，这些因素往往导致测定结果产生较大的误差。为了提高测定准确度，降低测定误差，笔者重点分析了在酸性法测定高锰酸盐指数过程中产生误差的因素和原因，并提出了降低测定误差的方法。1酸性法测定高锰酸盐指数的原理水样中加入硫酸使其呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，在沸水浴中加热反应一定的时间。反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数。反应的化学方程式为：4MnO4-+5C（有机物）+12H+→4Mn2++5CO2↑+6H2O（1）2MnO4-+5C2O42-+16H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O（2）2测定误差产生的原因和控制方法测定过程中误差的产生主要与高锰酸钾标准溶液的浓度、加热时间、滴定温度和速度、反应体系的酸度、实验用水等因素有关。2.1高锰酸钾标准溶液高锰酸钾标准溶液引起的测定误差主要来自两方面：一是高锰酸钾标准溶液的配制过程；二是高锰酸钾标准溶液的浓度。2.1.1高锰酸钾标准溶液的配制为了配制较稳定的高锰酸钾标准溶液，需要采取以下措施进行控制：（1）在高锰酸钾标准溶液的配制过程中，所称取的高锰酸钾的质量要稍多于理论量。其原因一方面是由于高锰酸钾试剂本身含有少量的杂质，另一方面在高锰酸钾溶液的蒸煮过程中蒸馏水中所含有的微量的还原性物质会消耗少量的高锰酸钾，从而降低高锰酸钾溶液的浓度。（2）应将高锰酸钾溶液加热至沸腾，保持微沸一定时间，使溶液中还原性物质充分氧化。放置过夜后再用玻璃砂芯漏斗过滤，以除去溶液底部少量的Mn（OH）2沉淀。（3）配制好的高锰酸钾溶液需贮存于棕色瓶中，置于暗处，避免高锰酸钾分解。2.1.2高锰酸钾标准溶液的浓度理论上高锰酸钾标准溶液的浓度应为0.0100第30卷第8期2010年8月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.8Aug.，201072——工业水处理2010－08，30（8）mol/L，但实际的高锰酸钾标准溶液的浓度往往发生偏离，这就需要对高锰酸钾标准溶液的浓度进行校正，校正的结果通过校正系数K来反映。K值会随着时间和环境条件的变化而变化，所以每次测试时都要校正K值，一般在4～5h内测定3个K值，用其平均值作为这段时间内高锰酸钾标准溶液浓度的校正值。以杭州一次降雨中的路面雨水水样为试验水样，考察校正系数K对高锰酸盐指数测定值的影响。结果见表1。由表1可知，高锰酸钾标准溶液浓度偏低时，测定结果偏高；反之结果偏低。产生测定误差的原因是当高锰酸钾标准溶液浓度偏低时（表现在K＜1），空白试验所消耗的高锰酸钾溶液的体积偏大，水浴反应后剩余的高锰酸钾的量降低，加入草酸钠反应后剩余草酸钠的量增大，再用高锰酸钾标准溶液滴定时，消耗