酸性法测定高锰酸盐指数的影响因素|高锰酸盐指数的测定实验报告
摘要：高锰酸盐指数的测定结果与溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间及所用蒸馏水的纯度等条件有关，因此，在测定时必须严格遵守操作的有关规定，使结果准确且具有可比性。
关键词：酸性法；高锰酸盐指数；影响因素；误差
中图分类号：TB302 文献标识码：A
高锰酸盐指数是反应水体水质受有机污染物和还原性无机物质污染程度的一个常用综合指标，它是在一定条件下，用高锰酸钾为氧化剂，氧化水中的某些有机物污染物及无机还原性物质，水样所消耗的高锰酸钾的量计算相当的氧量，以氧的mg/L表示。酸性法测定高锰酸盐指数时的误差主要来源于高锰酸钾溶液的不稳定性，浓度标定不准确引入的误差和测定条件的酸度、温度控制不当影响以及副发生反应引入的误差。因此，要消除误差，获得一个相对的准确测定值，必须要解决好以下几点：
1 配制较稳定0.1mol/L的高锰酸钾溶液
纯的高锰酸钾溶液是相当稳定的，但因市售的高锰酸钾试剂常含有二氧化锰的杂质，还有一些如硫酸盐、氯化物和硝酸盐等杂质。并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响，促进了高锰酸钾溶液的分解，此外，由于KMnO4溶液能自行分解。其分解方程式如下：
4KMnO4+2H2O==4MnO2+4KOH+3O2↑
分解的速度因溶液的pH值而不同，一般在中性溶液中分解很慢，在碱性和酸性溶液中分解较快，同时有Mn2+和MnO2的存在下能加速其分解，见光分解的速度更快。因此，必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。
为了配制较稳定的KMnO4溶液，常采用下列措施：
1.1 称取3.2g的KMnO4，溶解在不含还原性物质的蒸馏水中并稀释至1000mL。
1.2 将配制好的KMnO4溶液于90～95℃水浴中加热两小时，然后在暗处放置2～3d，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。
1.3 用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。
1.4 倾出清夜，贮存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，以待标定。
2 准确标定0.1mol/L的KMnO4溶液的浓度
用Na2C2O4标定KMnO4溶液。因为Na2C2O4易于提纯，性质稳定，不含结晶水。其标定方法是将 Na2C2O4在105～110℃烘干约2h以后，冷却至室温即可使用。在H2SO4酸性溶液中MnO4-与C2O42-的反应：
2MnO4-+5C2O42-+16H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O
为了能使此反应定量的迅速进行，应控制好以下条件：
2.1 温度控制：反应温度70～80℃。低于此温度或室温下反应速度极慢，温度超过90℃，H2C2O4部分分解导致标定结果偏高。同时要保证沸水浴的水面要高于锥形瓶内的液面。
2.2 酸度控制：滴定应在一定酸度的H2SO4介质中进行，一般滴定开始时，溶液[H+]应为0.5～1mol/L左右，滴定终了时应为0.2～0.5mol/L左右。酸度过低，MnO4-会部分被还原成MnO2；酸度过高会促进H2C2O4分解。
2.3 滴定速度：滴定时应待第一滴KMnO4红色褪去之后再滴入第二滴，因为滴定反应速度极慢，只有滴入KMnO4反应生成Mn2+作为催化剂时，滴定才逐渐加快。否则再热的酸性溶液中，滴入的KMnO4来不及和C2O42-反应而发生分解：
4MnO4-+12H+==4Mn2++5O2↑+6H2O
导致标定结果偏低。
2.4滴定终点。KMnO4终点不太稳定，这是由于空气中还原性气体及尘埃等杂质使MnO4-缓慢分解，粉红色消失，所以保持30s不退色即可认为已经到达滴定终点。
3 严格控制测定条件，使结果准确可靠
高锰酸盐指数是一个相对的条件性指标，其测定结果与所用蒸馏水的纯度、溶液的酸度、高锰酸盐浓度、加热温度和时间有关。因此，测定时必须严格遵守操作规定，使结果具可比性。操作步骤应按《水和废水分析方法》（第4版）的规定进行。应注意以下几个问题：
3.1 配置CODMn试剂要求用新鲜的蒸馏水，最好用重蒸水（不含还原性物质的水即：将1L蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中，加入10mL硫酸和少量高锰酸钾溶液，蒸馏。弃去100mL初溜液，余下溜出液贮于具玻璃塞的细口瓶中。）或超纯水，而不能用去离子水。因为去离子水中含有微量树脂浸出物和树脂崩解微粒，不宜用于配置
3.2 应先标定好0.1mol/L KMnO4(1/5KMnO4)准确浓度，再根据稀释公式把浓度调节到0.01000-0.009600mol/L范围内，以减小误差。
3.3 加入10.00ml的0.01mol/LKMnO4和0.01mol/LNa2C2O4时均应用A级胖肚移液管，这样既快又准。
3.4 加热的时间应从水浴开始沸腾时计时，时间为30min，时间要卡准。
3.5 K值不必每个样均测定，一般4～5小时内测定2～3个K值，用其平均值计算这段时间内指数值即可(K值是否随时间和水样的变化而变化，本人曾做大量工作，证明K值在4～5小时内不会随时间和水样的变化而变化)。
3.6 读按通常方数法要求有色溶液要读溶液最高点。
总之，要消除酸性法测定高锰酸盐指数时的误差，必须配制和保存好高锰酸钾标准溶液，准确进行标定，严格控制测定条件。减少了对测定结果的不利影响。只有这样，才能获得一个相对的准确测定值。
参考文献
[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法编委汇编.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2002.300～311.
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