基本介紹
指數測定,化學性質,物理性質,溶解性,顏色,濃度,加熱溫度,加熱時間,溶液的酸度,滴定終點,
指數測定
高錳酸鹽指數的測定都是以高錳酸鉀為氧化劑,根據測定體系酸鹼度的不同,它又可分為酸性法與鹼性法(用於測定含氯離子較高的水樣) ,通常採用酸性法,以下均指酸性法。
高錳酸鹽指數測定過程中影響因素較多,欲準確測定有較大難度。在對四級站的考核中發現,高錳酸鹽指數的考核合格率較低(33.3 %) ,而其餘項目合格率均在80 %以上。這就要總結經驗,查找原因,從理論上和分析技能上得以進一步提高。
測定中最主要的影響因素是高錳酸鉀溶液的濃度、加熱溫度、加熱時間、溶液的酸度以及滴定終點的判斷。
化學性質
通常高錳酸鹽都具有氧化性、易製毒、易制爆、加熱易分解。因為它們都有相同的陰離子——高錳酸根離子。
物理性質
溶解性
高錳酸鉀可溶於水難溶於水：高錳酸鋁、高錳酸鐵、高錳酸銻、高錳酸鉍、所有高錳酸的稀土鹽。
不存在的鹽：高錳酸亞鐵、高錳酸亞錫[Sn(MnO4)2]、高錳酸亞鉻[Cr(MnO4)2]、高錳酸錳。
部分高錳酸鹽的Ksp：AgMnO4 1.6×10-3; CsMnO4 8.3×10-5; RbMnO4 2.9×10-3
顏色
高錳酸鉀：紫黑色
高錳酸鈉：紫色到紅紫色
高錳酸鈣：紫色
高錳酸銨：黑色
高錳酸銀：暗紫色
高錳酸鋇：棕紫色晶體
高錳酸鹽
濃度
1.高錳酸鉀溶液的配製
配製高錳酸鉀溶液是一項比較煩瑣的工作,需將溶解的高錳酸鉀溶液由112 L 蒸煮至1 L 左右。為了能配製出較穩定的高錳酸鉀溶液,通常採用下列措施:
(1) 配製0.1 mol/ L 高錳酸鉀溶液1 000 mL ,理論需要量為3.161 g 高錳酸鉀。通常在配製過程中高錳酸鉀的稱取量應稍多於理論量。GB 11892 - 89方法中稱取3.2 g ,主要是因高錳酸鉀溶液在煮沸過程中,由於高錳酸鉀試劑本身含有少量雜質以及蒸餾水中含有微量的還原性物質消耗了少量的高錳酸鉀,從而降低了高錳酸鉀溶液的濃度。
(2) 將高錳酸鉀溶液加熱至沸,保持微沸1 h ,使溶液中存在的還原性物質充分氧化。放置過夜後,溶液底部有少量沉澱析出,這是MnO(OH) 2 沉澱,可用玻璃砂芯漏斗過濾,但不宜用濾紙過濾。
(3) 將配製好的濃高錳酸鉀溶液貯存於棕色瓶中,置於暗處,避免高錳酸鉀見光分解。
2.高錳酸鉀溶液的標定
(1)高錳酸鉀溶液的標定
配製好的高錳酸鉀溶液的濃度只是一個近似值,還需進一步標定來確定其準確的濃度。標定高錳酸鉀溶液的基準物質是草酸鈉,標定過程中應控制好高錳酸鉀溶液的滴定速度。在反應中,生成物Mn2 + 還起到催化劑作用,所以反應剛開始,高錳酸鉀褪色較慢,而後隨著Mn2 + 的大量產生,反應速度逐漸加快。因此,高錳酸鉀溶液的滴定速度在開始時不宜過快,否則所加高錳酸鉀來不及與草酸根反應,即在酸性溶液中發生分解,從而影響標定的準確度。
將標定好的高錳酸鉀溶液用蒸餾水稀釋成略低於0.01 mol/ L 的溶液。注意:此溶液只宜短期使用,不宜長期貯存。
(2)校正係數K
0.01 mol/ L 高錳酸鉀溶液的校正係數K 太高或太低均影響測定結果的準確度。校正係數太高,結果偏高,產生正誤差;反之,產生負誤差。校正係數K 的最佳值應略小於1 ,即所配製高錳酸鉀溶液的質量濃度應略低於0.01 mol/ L ,否則取100 mL 蒸餾水滴定空白值時,加入10.00 mL 高錳酸鉀溶液後,再加0.010 0 mol/ L 草酸鈉溶液10.00 mL 時,就不能全部褪去高錳酸鉀的紅色,增加了操作步驟。
加熱溫度
加熱溫度對測定結果有較大的影響,水浴溫度偏低,反應速度減慢,產生負誤差。因此必須準確控制好水浴溫度。
加熱時沸水浴液面一定要高於瓶內溶液面,否則樣品受熱不均,測定結果重複性較差,準確度也差。
加熱時間
由於在酸性介質中反應30 min ,整個氧化反應並不可能進行完全。增加反應時間,有利於氧化反應,但測定結果明顯增大,從而產生正誤差。因此,應嚴格控制加熱時間,每個樣品的加熱時間應隔開,間隔時間多少可根據分析人員操作速度的快慢而定。間隔時間太短,在前1 個樣品尚未滴定完,後1 個樣品加熱時間已到,這時又擔心先將其取出而冷卻影響測定結果,就讓樣品多加熱一會,等前1 個樣品滴完再取出滴定,這就延長了後1 個樣品的加熱時間,從而使其測定值偏高,產生正誤差。
溶液的酸度
為了使滴定反應能夠正常進行,溶液應保持足夠的酸度。在各個因素中以加入酸的濃度影響最小,只要按正常操作即可。
滴定終點
用高錳酸鉀溶液滴定至終點後,溶液出現的粉紅色不能持久,這是因為空氣中的還原性氣體和灰塵都能與MnO-4 緩慢地作用,使MnO-4 還原,故溶液的粉紅色會逐漸消失。所以,滴定時,溶液出現的粉紅色在0.5 min～1 min 內不褪色,就可以認為已經到達滴定終點。有些人員發現粉紅色褪去,以為還未到終點,繼續往下滴,滴定至再次出現粉紅色,這時高錳酸鉀溶液已經過量,造成結果偏高,產生正誤差。此外,考核樣品取樣量及計算公式的確定也是影響測定結果的因素,應引起注意。
