高锰酸盐指数测定

高锰酸盐指数（GB11892—1989）
酸性法
概述
1．方法原理
水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。

剩余的高锰酸钾，用草酸钠溶液还原并加入过量，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸钾指数数值。

2．方法适用范围
酸性法适用于氯离子含量不超过300mg/L的水样。

当水样的高锰酸盐指数数值超过5mg/L时，则酌情分取少量，并用水稀释后再测定。

3．水样的采集和保存
水样采集后，应加入硫酸使pH调至< 2，以抑制微生物活动。

样品应尽快分析，必要时，应在0—5℃冷藏保存，并在48小时内测定。

4．仪器
（1）沸水浴装置。

（2）250ml锥形瓶。

（3）50ml酸式滴定管。

（4）定时钟。

试剂
(1) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.1mol/L）：称取3.2g高锰酸钾溶于1.2L水中，加热煮沸，使体积减少到约1L，放置过夜，用G-3玻璃砂芯漏斗过滤后，滤液贮于棕色瓶中保存。

(2) 高锰酸钾溶液（1/5KMnO4=0.01mol/L）：吸取100ml上述高锰酸钾溶液，用水稀释至1000ml，贮于棕色瓶中。

使用当天应进行标定，并调节至0.01mol/L准确浓度。

（注：最好每次用完就换）
(3) 1+3硫酸。

(4) 草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.100mol/L）：称取0.6705g在105--110℃烘干1小时并冷却的草酸钠溶于水，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。

(5) 草酸钠标准溶液（1/2Na2C2O4=0.0100mol/L）：吸取10.00ml上述草酸钠溶液，移入100ml容量瓶中，用水稀释至标线。

（注：草酸钠标准溶液现配现用）
步骤
（1）分取100ml混匀水样（如高锰酸钾指数高于5mg/L，则酌情少取，并用水稀释至100ml）于
250ml锥形瓶中。

（2）试碱，使pH保持在6-8之间。

（3）加入5ml（1+3）硫酸，摇匀。

（4）加入10.00ml 0.01mol/L高锰酸钾溶液，摇匀，立刻放入沸水浴中加热30分钟（从水浴重新沸腾起计时）。

沸水浴液面要高于反应溶液的液面。

（5）取下锥形瓶，趁热加入10.00ml 0.0100mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。

立即用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色，记录高锰酸钾溶液消耗量V1。

（6）高锰酸钾溶液浓度的标定：将上述已滴定完毕的溶液加热至约70℃，准确加入10.00ml草酸钠标准溶液（0.0100mol/L），再用0.01mol/L高锰酸钾溶液滴定至显微红色。

记录高锰酸钾溶
液消耗量，按下式求得高锰酸钾溶液的校正系数（K）：K=
V 00
10⋅
式中，V—高锰酸钾溶液消耗量（ml）。

若水样经稀释时，应同时另取100ml水，同水样操作步骤进行空白试验。

计算
1．水样不经稀释
高锰酸盐指数（O2，mg/L）= ﹝（10+V1）K-10﹞⨯M⨯1000⨯8
100
式中，V1—滴定水样时，高锰酸钾溶液的消耗量（ml）；
K—校正系数；
M—高锰酸钾溶液浓度（mol/L）；
8—氧（1/2 O）摩尔质量。

注意事项
(1)在水浴中加热完毕后，溶液仍保持淡红色，如变浅或全部褪去，说明高锰酸钾的用量不够。

此时，应将水样稀释倍数加大后再测定；
(2)在酸性条件下，草酸钠和高锰酸钾的反应温度应保持在60—80℃，所以滴定操作必须趁热进行，若溶液温度过低，需适当加热。

(3)高锰酸钾回滴，滴定终点要控制在恰好变色。

用酸性法测定高锰酸盐指数时的注意事项
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。

关键词：酸性法高锰酸盐指数
高锰酸盐指数是反应水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标，它是在一定条件下，用高锰酸钾氧化水中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量，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一些杂质，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，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，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）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。

（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。

（3）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。

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：
（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）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。

（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。

否则在热的酸性溶液中，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。

（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：
（1）配置COD Mn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，不宜用于配置有机物质分析的试液。

离子交换处理能除去原水中绝大部分盐类、碱和游离酸，但不能完全除去有机物。

如果用含有有机物的去离子水配置COD Mn试液，在做水样时其本底值会偏高，影响对样品水的测定。

（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）加入10.00ml的0.01mol/LKMnO4和0.01mol/L Na2C2O4时均应用滴定管加药，这样既快又准。

（4）加热的时间应从水浴开始沸腾时计时，时间为30±2min，时间要卡准。

加热时间短，测定结果偏低，加热时间长了将导致测定结果偏高。

总之，要消除酸性法测定高锰酸盐指数时的误差，必须应用符合标准的纯水，要配制和保存好草酸钠和高锰酸钾标准溶液，准确进行标定，严格控制测定条件。

只有这样，才能获得一个相对的准确测定值。