酸性高錳酸鹽指數的檢測原理及實驗

高錳酸鹽指數是指在酸性或堿性介質中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時所消耗的量，以氧的mg/L來表示。水中的亞硝酸鹽、亞鐵氧、硫化物等還原性無機物和在此條件下可被氧化的有機物，均可消耗高錳酸鉀。因此，高錳酸鉀指數常被氧化的有機物，均可消耗高錳酸鉀。因此，高錳酸鹽指數常被作為地表水體受有機物染物和還原性無機物質污染程度的綜合指標。我國規定了環境水質的高錳酸鹽指數的標準。高錳酸鹽指數，亦被稱之為化學需氧量的高錳酸鉀法。由于在規定條件下，水中有機物只能部分被氧化，并不是理論上的需氧量，也不是反映水體中總有機物含量的尺度。因此，用高錳酸鹽指數這一術語作為水質的一項指標，以有別于重鉻酸鉀法的化學需氧量(應用于工業廢水)，更符合客觀實際。

為了避免Cr(VI)的二次污染，日本、德國等也用高錳酸鹽作為氧化劑測定廢水中的化學需氧量，但其相應的排放標準也篇嚴格。

1、酸性高錳酸鹽指數適用范圍

酸性法適用于氯離子含量不超過300mg/L的水樣。當水樣的高錳酸鹽指數值超過10mg/L時，則酌情分取少量試樣，并用水稀釋后再進行測定。

2、酸性高錳酸鹽指數原理

水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴中加熱反應一定時間。剩余的高錳酸鉀，用草酸鉀溶液還原并加入過量，在用高錳酸鉀溶液回滴過量草酸鈉，通過計算求出高錳酸鹽指數值。

顯然，高錳酸鹽指數是一個相對的條件性指標，其測定結果與溶液的酸度、高錳酸鹽濃度、加熱溫度和時間有關。因此，測定時嚴格遵守操作規定，使結果具可比性。

3、高錳酸鹽指數試劑及儀器

(1)試劑

①高錳酸鉀貯備液(1/5KMnO4=0.Imol/L)稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L，在暗處放置過夜，用G3玻璃砂芯漏斗過濾后，濾液貯于棕色瓶中保存。使用前用0.1000mo1/L的草酸鈉標準貯備液標定，求得實際濃度。

②高錳酸鉀使用液(1/5KMn04=0.0lmol/L)吸取一定量的上述高錳酸鉀溶液，用水稀釋至1000mL，并調節至0.0lmol/L準確濃度，貯于棕色瓶中。使用當天應進行標定。

③(1-}3)硫酸配制時趁熱滴加高錳酸鉀溶液至呈微紅色。

④草酸鈉標準貯備液(1/2Na2C2O4-0.1000mo1/L)稱取0.6705g在105一110°C烘干1h并冷卻的優級純草酸鈉溶于水，移人100mL容量瓶中，用水稀釋至標線。

⑤草酸鈉標準使用液(1/2Na2C2O4=0.0l00mo1/L)吸取10.00mL上述草酸鈉溶液并移人100mL容量瓶中，用水稀釋至標線。

(2)儀器:沸水浴裝置;250mL錐形瓶;50mL酸式滴定管;定時鐘。

實驗分析步驟

(1)分取100mL混勻水樣(如高錳酸鹽指數高于10mg/I_，則酌情少取，并用水稀釋于100mL)于250mL錐形瓶中。

(2)加人5mL(1+3)硫酸，混勻。

(3)     加人10.00mL0.0lmol/L高錳酸鉀溶液，搖勻，立即放人沸水浴中加熱30min(從水浴重新沸騰起計時)。沸水浴液面高于反應溶液的液面。

(4)取下錐形瓶，趁熱加人10.00mL0.0lmol/L草酸鈉標準溶液，搖勻。立即用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量。

(5)高錳酸鉀溶液濃度的標定:將上述已滴定完畢的溶液加熱至約70°C，準確加入10.00mL草酸鈉標準溶液(0.0l00mo1/L)，再用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高錳酸鉀溶液的消耗量，按下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數(K)。

式中V-高錳酸鉀溶液消耗量，mol.若水樣經稀釋時，應同時另取100mL水，同水樣操作步驟進行空白試驗。