水質高錳酸鹽指數是反映水體中有機及無機可氧化物質污染的常用指標。
基本介紹
- 中文名：水質高錳酸鹽指數
- 反映：水體中有機及無機可氧化物質污染
- 途徑：消耗的高錳酸鉀量計算相當的氧量
- 適用於：飲用水、水源水和地面水的測定
定義,原理,適用範圍,試劑,儀器,樣品保存,分析步驟,結果表示,精密度,附錄,附加說明,
定義
定義為：在一定條件下，用高錳酸鉀氧化水樣中的某些有機物及無機還原性物質，由消耗的高錳酸鉀量計算相當的氧量。
高錳酸鹽指數不能作為理論需氧量或總有機物含量的指標，因為在規定的條件下，許多有機物只能部分地被氧化，易揮發的有機物也不包含在測定值之內。
原理
樣品中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機物和無機還原性物質氧化，反應後加入過量的草酸鈉還原剩餘的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉。通過計算得到樣品中高錳酸鹽指數。
適用範圍
本標準適用於飲用水、水源水和地面水的測定，測定範圍為0.5～4.5mg/L。對污染較重的水，可少取水樣，經適當稀釋後測定。
本標準不適用於測定工業廢水中有機污染的負荷量，如需測定，可用重鉻酸鉀法測定化學需氧量。
樣品中無機還原性物質如NO2-、S2－和Fe2+等可被測定。氯離子濃度高於300mg/L，採用在鹼性介質中氧化的測定方法。
試劑
除另有說明，均使用符合國家標準或專業標準的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水，不得使用去離子水。
4.1 不含還原性物質的水：將1L蒸餾水置於全玻璃蒸餾器中，加入10mL硫酸(4.3)和少量高錳酸鉀溶液(4.6.1)，蒸餾。棄去100mL初餾液，餘下餾出液貯於具玻璃塞的細口瓶中。
4.2 硫酸(H2SO4)：密度(ρ20)為1.84g/mL。
4.3 硫酸，1+3溶液：在不斷攪拌下，將100mL硫酸(4.2)慢慢加入到300mL水中。趁熱加入數滴高錳酸鉀溶液(4.6.1)直至溶液出現粉紅色。
4.4 氫氧化鈉，500g/L溶液：稱取50g氫氧化鈉溶於水並稀釋至100mL。
4.5 草酸鈉標準備液，濃度C(1/2Na2C2O4)為0.100 0mo1/L：稱取0.670 5g經120℃烘乾2h並放冷的草酸鈉(Na2C2O4)溶解水中，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻，置4℃保存。
4.6 草酸鈉標準溶液，濃度C1(1/2Na2C2O4)為0.010 0mo1/L：吸取10.00mL草酸鈉貯備液(4.5)於100mL容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻。
4.7 高錳酸鉀標準備液,濃度C2(1/2KMnO4)約為0.1mo1/L：稱取3.2g高錳酸鉀溶解於水並稀釋至1000mL。於90～95℃水浴中加熱此溶液兩小時，冷卻。存放兩天后，傾出清液，貯於棕色瓶中。
4.8 高錳酸鉀標準溶液，濃度C3(1/2KMnO4)約為0.01mo1/L：吸取100mL高錳酸鉀標準貯備液(4.7)於1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，混勻。此溶液在暗處可保存幾個月，使用當天標定其濃度。
儀器
5.1 常用的實驗室儀器和下列儀器。
5.2 水浴或相當的加熱裝置：有足夠的容積和功率。
5.3 酸式滴定管，25mL。
註：新的玻璃器皿必須用酸性高錳酸鉀溶液清洗乾淨。
樣品保存
採樣後要加入硫酸(4.3)，使樣品pH1～2並儘快分析。如保存時間超過6h。則需置暗處，0～5℃下保存，不得超過2天。
分析步驟
7.1 吸取100.0mL經充分搖動、混合均勻的樣品(或分取適量，用水稀釋至100mL),置於250mL錐形瓶中，加入5±0.5mL硫酸(4.3)，用滴定管加入10.00mL高錳酸鉀溶液(4.8)，搖勻。將錐形瓶置於沸水浴內30±2min(水浴沸騰，開始計時)。
7.2 取出後用滴定管加入10.00mL草酸鈉溶液(4.6)至溶液變為無色。趁熱用高錳酸鉀溶液(4.8)滴定至剛出現粉紅色，並保持30s不退。記錄消耗的高錳酸鉀溶液體積。
7.3 空白試驗：用100mL水代替樣品，按步驟7.1、7.2測定，記錄下回滴的高錳酸鉀溶液(4.8)體積。
7.4 向空白試驗(7.3)滴定後的溶液中加入10.00mL草酸鈉溶液(4.6)。如果需要，將溶液加熱至80℃。用高錳酸鉀溶液(4.8)繼續滴定至剛出現粉紅色，並保持30s不退。記錄下消耗的高錳酸鉀溶液(4.8)體積。
註：①沸水浴的水面要高於錐形瓶內的液面。
②樣品量以加熱氧化後殘留的高錳酸鉀(4.8)為其加入量的1/2～1/3為宜。加熱時，如溶液紅色退去，說明高錳酸鉀量不夠，須重新取樣，經稀釋後測定。
③滴定時溫度如低於60℃，反應速度緩慢，因此應加熱至80℃左右。
④沸水浴溫度為98℃。如在高原地區，報出數據時，需註明水的沸點。
結果表示
高錳酸鹽指數(IMn)以每升樣品消耗毫克氧數來表示(O2，mg/L)，按式(1)計算。
式中：V1——樣品滴定(7.2)時，消耗高錳酸鉀溶液體積，mL；
V2——標定(7.4)時，所消耗高錳酸鉀溶液體積，mL；
C——草酸鈉標準溶液(4.6)，0.010 0mo1/L。
如樣品經稀釋後測定，按式(2)計算。
式中：VO——空白試驗(7.3)時，消耗高錳酸鉀溶液體積，mL；
V3——測定(7.1、7.2)時，所取樣品體積，mL；
f——稀釋樣品時，蒸餾水在100mL測定用體積內所占比例(例如；10mL樣品用水稀
精密度
5個實驗室測定高錳酸鉀值為4.0mg/L的葡萄糖統一分發標準溶液。
9.1 重複性
實驗室內相對標準偏差為4.2%。
9.2 再現性
實驗室間總相對標準偏差為5.2%。
附錄
鹼性高錳酸鉀氧化法
（補充件）
A1 適用範圍
當樣品中氯離子濃度高於300mg/L時，則採用在鹼性介質中，用高錳酸鉀氧化樣品中的某些有機物及無機還原性物質。
A2 分析步驟
吸取100.0mL樣品(或適量，用水稀釋至100mL)，置於250mL錐形瓶中，加入0.5mL氫氧化鈉溶液(4.4)，搖勻。用滴定管加入10.00mL高錳酸鉀溶液，將錐形瓶置於沸水浴中30±2min(水浴沸騰，開始計時)。
取出後，加入10±0.5mL硫酸(4.3)，搖勻。以下步驟同7.2。
A3 分析結果表達同8。
附加說明
本標準由國家環境保護局標準處提出。
本標準由北京市環保監測中心負責起草。
本標準主要起草人尚邦懿。
本標準委託中國環境監測總站負責解釋。
