浅析加热时间对高锰酸盐指数的影响

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浅析加热时间对高锰酸盐指数的影响

蔡润洁

(惠城区环境保护监测站，广东 惠州 516000)

[摘 要]高锰酸盐指数常被作为地表水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。在一般酸性介质中测定水质高锰酸盐指数的时候，会受到酸度、水浴温度、加热时间等因素的影响，在此讨论加热时间对高锰酸盐指数的影响，根据GB112-的分析步骤实验得出，在30 min的加热时间里数据最符合实际需要。 [关键词]高锰酸盐指数；加热时间；影响 [中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2018)18-0066-01

Analyse the Effection of CODMn with the Heating Time

Cai Runjie

(Huicheng District Environmental Protection Monitoring Station, Huizhou 516000, China)

Abstract: CODMn is a comprehansive indx always as surface water which polluted by organic polluant and reductive inorganic matter. Always in the acid medium, we determine the CODMn which be effected by the acidity, the temperature of water, heating time and so on. Now talking about the effection of CODMn with the heating time. According to the analysis method of GB112-, heating time in the 30 min is the most conforms of actual needs.

Keywords: CODMn；heating time；effection

1 高锰酸盐指数的概述

我国规定了环境水质的高锰酸盐指数的标准GB112-。 高锰酸盐指数，亦被称为化学需氧量的高锰酸钾法。由于在规定条件下，水中有机物只能部分被氧化，并不是理论上的需氧量，也不是衡量水体中总有机物含量的尺度。因此，用高锰酸盐指数这一术语作为水质的一项指标，以有别于重铬酸钾法的化学需氧量(应用于工业废水)，更符合于客观实际[1]。

高锰酸盐指数CODMn，是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的量，以氧的mg/L来表示。水中的亚盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾[1]。其测定过程受到很多因素影响，主要有反应体系酸度、标准溶液浓度、加热时间和温度、滴定条件、终点判断、空白值、K值及水浴水位高低等，从而使测定结果偏离真值，质量控制方面也很难达到要求[4]。

3.1 实验前期准备

根据采样规范，在某一条滨江上取水样2 L，存于4 ℃冰箱中待用，待用时间不超过24 h。

从质控室领取一支环境保护部标准样品，样品批号203157，标准浓度为(2.76±0.21)mg/L。 3.2 实验数据分析

在1∶3的酸度下，保持沸水浴温度在97 ℃，新配置高锰酸钾和草酸钠溶液，保持其浓度不变，按照实验步骤进行20 min、30 min、40 min、50 min、60 min的不同加热时间，分析标准样品以及某滨江水样的高锰酸盐指数的变化。

表1 加热时间对CODMn的影响

Tab.1 The effection of CODMn with heating time

类别 空白/mL K值 标准样品/(mg/L) 标准值/(mg/L) 相对误差/% 100 mL样品/(mg/L) 50 mL样品/(mg/L)

相对偏差/%

时间/min

20 0.41 0.9 1.43 49.0 3. 4.00 6.1

30 0.48 1.011 2.70

40 0.52 1.019 3.34

50 0.49 1.052 3.71

60 0.49 1.0 3.88 41.0 5.95 6.80 6.7

2 实验和数据分析

高锰酸盐指数的监测受到体系酸度，水浴温度，水浴时间等的影响。现在在一定酸度，标准溶液浓度，水浴温度下，讨论水浴时间对高锰酸盐指数的影响。按照GB112-水质高锰酸盐指数的测定，根据实际情况进行实验[2]。 2.1 实验药品和仪器装置

实验药品：高锰酸钾，草酸钠(99.8 %)，纯水

实验仪器：HWS28型电热恒温水浴锅，25 mL酸式滴定管，250 mL锥形瓶，5 mL移液管，10 mL移液管。 2.2 试剂配制 2.2.1 酸度(1︰3)

在不断搅拌下，将100 mL硫酸(密度为1.84 g/mL)慢慢加入300 mL水中。

2.2.2 草酸钠标准贮备液(0.1000 mol/L)

称取0.6705 g经120 ℃烘干2 h并放冷的草酸钠溶解于纯水中，移入100 mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀，置4 ℃保存。

2.2.3 草酸钠标准溶液(0.01mol/L)

吸取10.00 mL草酸钠贮备液于100 mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，混匀。

2.2.4 高锰酸钾标准贮备液(0.1 mol/L)

称取3.2 g高锰酸钾溶解于纯水并稀释至1000 mL，于90~95 ℃水浴中加热此溶液2小时，冷切，存放两天后，倾出清液，储存于棕色瓶中。

2.2.5 高锰酸钾标准贮备液(0.01 mol/L)

吸取100 mL高锰酸钾标准贮备液于1000 mL容量瓶中，用纯水稀释至标线，混匀，溶液在暗处可保存几个月，使用当天标定其浓度。

2.76±0.21 1.0 20.0 34.0 4.62 4.87 2.6

4.87 5.30 4.2

5.77 6. 7.0

从表1可以看到，随着加热时间的延长，高锰酸盐指数也随着增加，同时也可以看到K值也在增加。

标准样品(批号203157)浓度为(2.76±0.21)mg/L，以2.76为真值，各时间段的相对误差依次递增，只在30 min的时候数据的相对误差最小，在标准范围内。

同个地表水样分别取了100 mL和50 mL的量进行分析，加热时间增加的同时，不同水样量的CODMn也在增加，因为在规定时间内高锰酸钾氧化水样中的还原性物质的量是一定的，反应时间的长短将直接影响最终的测定结果。

再者可以看到在任何时间段，100 mL的水样都比50 mL的水样浓度高，按照GB112-标准，数据超过4.5 mg/L，需要进行稀释，但在实际操作过程中，稀释用水(纯水)在高锰酸盐指数测定过程中会消耗一定量的高锰酸钾，使结果偏高，所以样品稀释倍数越大，误差越大，在小于4.5 mg/L的水样下不用进行稀释。

(下转第51页)

3 实验数据分析

[收稿日期] 2018-07-23

[作者简介] 蔡润洁(1990-)，女，潮州人，本科，主要研究方向为环境监测分析。

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2.2 加标回收率的比较 据，样品的钾含量较高。由表1可见，两个波长测定出来的钾含

分别用两个不同的波长来测定样品(压片糖果)，获得7组数量有所偏差，但均在10 %的误差范围内。

表1 不同波长测定钾的含量

Tab.1 Determination of potassium content at different wavelengths 波长/nm 766.5 404.4

钾含量/(mg/100 g) 1 311.42 317.72

2 314.29 316.99

3 296.70 309.85

4 307.47 321.71

5 302.66 313.15

6 305.11 317.53

7 300.29 311.07

平均值/(mg/100 g)

305.42 315.43

RSD/% 2.0 1.3

为验证该样品的准确性，进行三水平加标试验，按样品含量以0.5、1和2的倍数关系来加标，并根据《GB/T 27404-2008实验室质量控制规范 食品理化检测》中检测方法确认的技术要求，回收率范围与被测组分含量有关，大于100 mg/kg，回收率范围在95 %~105 %。

由表2和表3可见，三水平加标试验的回收率在97.7 %~103 %和97.6 %~101 %，满足技术要求。

表2 波长766.5 nm钾的加标回收

Tab.2 Recovery of wavelength 766.5 nm potassium

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

加标量/μg 500 500 500 1000 1000 1000 2000 2000 2000

回收量/μg 513.44 513.71 500.77 996.86 1000.4 1001.8 19.5 2024.1 1967.6

回收率/% 103 103 100 99.7 100 102 97.7 101 98.4

表3 波长404.4 nm钾的加标回收

Tab.3 Recovery of wavelength 404.4 nm potassium

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

加标量/μg 500 500 500 1000 1000 1000 2000 2000 2000

回收量/μg 4.09 506.12 497.76 984.90 1012.6 990.46 1951.4 1988.6 1982.7

回收率/% 97.8 101 99.6 98.5 101 99.0 97.6 99.4 99.1

2.3 标准物质验证

为了进一步验证波长404.4 nm测定方法的准确性和可靠性，选择国家一级标准物质胡萝卜(GBW10047)和芹菜(GBW10048)在选定条件下前处理，其测定值与推荐值对比，钾元素的测定值均在推荐值范围内，可见此方法测定结果准确可靠。标准物质测定结果见表4。

表4 国家标准物质测定结果

Tab.4 National standard material determination results

波长/nm 766.5 404.4

GBW10047认定值/(mg/kg)

10800±400 10800±400

测定值/(mg/kg)

10592

10744

GBW10048认定值/(mg/kg)

27000±2000 27000±2000

测定值/(mg/kg)

27041

26247

3 结论

本文分析了火焰原子吸收的不同波长测定食品中高含量钾的方法比较，试验结果表明，采用404.4 nm波长进行测定，无论在线性关系、精密度、准确度以及可靠性上，都与波长766.5 nm测定结果相似。但是，404.4 nm的标准曲线线性范围大，在测定高含量钾的过程中，可有效控制多次稀释带来的误差以及反复稀释所浪费的时间。这一方法改进简便、快速，并能减少稀释误差，也确保高含量钾测定的准确性。

参考文献

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(本文文献格式：殷健成．食品中高含量钾的方法改进[J]．广东化工，2018，45(18)：50-51)

(上接第66页)

从表1也可以看到，稀释两倍的水样和不稀释的水样在60min内的不同时间里，两者的偏差都在10 %以内。在30 min和40 min的时间里两个水样的相对偏差都小于5 %，尤其在30 min的时候的数据相对偏差2.6 %最小。

减少相对误差。

参考文献

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[4]陈丽琼，茹婉红，胡勇，等．影响高锰酸盐指数准确测定的因素的探讨[J]．安徽农业科学，2013，41(1)：284-287．

4 总结

CODMn是地表水、水源水、生活污水中的重要监测因子，也是我国地表水在线自动监测的重要指标之一，主要反映水体受有机污染物和还原性无机物质污染的程度。用高锰酸钾法测定水中CODMn时，由于易挥发的有机物不能被高锰酸钾氧化，故CODMn的大小不能完全反映水被有机物污染的程度，它只是一个相对的条件性指标。参考国标GB112-标准，在其他条件不变的情况下，分析加热时间对高锰酸盐指数的影响，实验数据显示，加热时间越长，其高锰酸盐指数的值越高，建议实验过程中尽量减少稀释倍数，同时水浴时间控制在30~40分钟内进行以

(本文文献格式：蔡润洁．浅析加热时间对高锰酸盐指数的影响[J]．广东化工，2018，45(18)：66)