高錳酸鹽指數質控樣結果是否應該扣除空白測定值

陳玲玲(四川省內江生態環境監測中心站，四川 內江 641100)

0 引言

高錳酸鹽指數所指的含義為在特定的前提下，高錳酸鉀作為氧化劑在實施水樣處理的時候所消耗的數量，對其實施表示的時候，以氧的mg/L。在這個條件之下，水中的所有還原性無機物，包括有亞鐵鹽、亞硝酸鹽等，都將會被氧化而形成有機物。當有機物的出現，會加快在水體當中的細菌繁殖，進而導致水質大幅度惡化，影響水生態。所以在水源當中含有的有機物多少，在很大程度上會將水體被污染的情況做出反應。但是由于在水中組成的有機物擁有十分復雜的含量，在對水體當中的有機物進行測定的時候，會面臨種種困難。所以在檢測水中有機物含量時，通常會通過使用氧化劑消耗的量來間接地將其表示。但是因為所使用的氧化劑不同，其所依照的標準也有所差異。在氧化過程之中，將會對高錳酸鹽產生消耗。由此見得，在判斷還原性無機物污染程度的時候，以及對地表水受到有機物污染的程度時，高錳酸鹽指數將會作為綜合指標予以使用[1]。高錳酸鹽指數作為綜合指數，能夠將地下水體和地表水當中的有機物進行還原時的結果作出表示，這是一種具有相對性的條件性指標。假如在水體當中所含有的氧離子不超過每升300mg，那么在檢測過程中所獲得的高錳酸鹽指數將會超出每毫升10mg。在進行稀釋之后才能夠予以測定。在測定水樣時，結果不僅僅與高錳酸鹽濃度、溶液酸度以及加熱的溫度存在著必然的聯系，還與水浴加熱的時間以及滴定的時間空白值等多種因素之間存在著聯系。在測定的過程之中，必須要嚴格的遵守必要的測定規程，保證其最終的結果具有可比性。在測定高錳酸鹽指數的時候，需要綜合考慮滴定時空白值以及水浴加熱時間等等，進而明確各種因素對高錳酸鹽指數的影響。

1 測定原理及方法

將硫酸加入到水樣以后，水樣將會呈現出酸性。之后再將高錳酸鉀溶液加入其中，在沸水浴當中進行一段時間的加熱反應。待反應一段時間以后，將草酸鈉加入其中，將剩余的高錳酸鉀還原，再使用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉，求出高錳酸鹽指數含量。

2 實驗器皿及試劑

2.1 儀器及器皿

沸水浴裝置、250mL錐形瓶、數只容量瓶(100mL和100mL)、數只大肚移液管(10.00mL、20.00mL、100.00mL)、燒杯、25mL酸式棕色滴定管、定時鐘。

2.2 試劑

(1) (1+3)硫酸溶液：在使用時候需要持續性進行攪拌，在300mL的水中緩慢的加入密度為1.84g/mL的硫酸約100mL，趁熱將數滴高錳酸鉀標準溶液滴入到溶液之中，持續滴加直到溶液出現粉紅色為止。

(2)草酸鈉標準溶液，購買市售的草酸鈉標準溶液，濃度為0.0100mol/L。

(3)高錳酸鉀標準溶液：購買市售的高錳酸鉀標準溶液，濃度約0.01mol/L，貯于棕色瓶中。使用當天應標定其濃度。

(4)四只購買于生態環境部標樣所的高錳酸鹽指數有證標準樣品，編號分別是：203172、203178、203181 和203183。取20.00mL原液稀釋至500mL的容量瓶中。

3 測定步驟

(1)分別用四只100.00mL大肚移液管取配置好的樣品100.00mL于250mL錐形瓶中，每個編號的樣品做三個平行樣，并做好記號。

(2)分別加入5mL(1+3)硫酸，搖勻，再分別加入10.00mL高錳酸鉀標準溶液，搖勻，立刻放入沸水浴中加熱30分鐘(從水浴重新沸騰起計時)。取下錐形瓶，趁熱加入10.00mL草酸鈉標準溶液，搖勻至溶液變為無色。趁熱用錳酸鉀溶液滴定至剛好出現粉紅色，并保持30s不褪色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量V1。

(3)空白試驗：用100mL純水代替樣品，按步驟(2)、(3)測定，記錄下回滴的高錳酸鉀溶液體積V0，做3個空白值。

(4)高錳酸鉀溶液濃度的標定：將上述空白試驗滴定完畢的溶液加熱至約80℃，準確加入10.00mL草酸鈉標準溶液，再用高錳酸鉀溶液滴定至剛好出現粉紅色，并保持30s不褪色。記錄高錳酸鉀溶液消耗量V，按公式K=10.00/V求得高錳酸鉀溶液的校正系數(K)。

4 結果計算公式

高錳酸鹽指數(O2mg/L)=[(10+V)K-10]×M×8×1000/100

式中：V為滴定樣品時高錳酸鉀溶液消耗量(mL)；K為校正系數；M為草酸鈉溶液濃度(mol/L)。

5 測定結果

(1) V值為9.98mL，計算得出K值為：1.0020。

(2) 3個空白樣品的測定結果如表1所示。

表1 3個空白樣品測定結果

(3)扣除空白測定值前，四個標準樣品的測定結果，如表2所示。

(4)扣除空白測定值后，四個標準樣品的測定結果，如表3所示。

6 結語

根據測定結果顯示：在測定高錳酸鹽指數的時候，所配置完成的高錳酸鉀儲備液的濃度是一個近似的數字。需要在使用的過程之中，用基準物質草酸鈉予以標定，在進行標準的環節之中，要對滴定的速度做出十分嚴格的控制。在整個反應環節，生成物能夠發揮催化劑的作用，在滴定的開始階段，高錳酸鉀出現相對比較緩慢的褪色過程，進而伴隨著產生大量的錳離子。之后，其反應的速度便會緩慢的加快。所以說該操作與其他的滴定操作之間存在著很大的差異，在標定高錳酸鉀溶液的時候，最開始的階段不能夠使得滴定速度過快，否則，所加入的高錳酸鉀不能夠在最快的時間內與草酸鈉進行反應，分解酸性溶液，進而對最終標定的高錳酸鉀溶液準確度產生影響。在酸性的條件之下，要將高錳酸鉀與草酸鈉兩者之間的反應速度控制在60℃到80℃之間，由此可以得知在滴定操作的過程之中，必須要趁熱進行。在滴定的時候發生溶液溫度過低的現象，需要對溶液進行適當性的加熱，以保證溫度適合反應進行。在分析高錳酸鹽指數有證標準質控樣品時，如果不扣除空白測定值，樣品測定結果均偏高，甚至不在標準樣品證書規定的不確定度范圍內，達不到質控要求。反之，在扣除空白測定值后，質控樣品值均合格。所以我們在分析高錳酸鹽指數的有證標準質控樣品時，在不二次稀釋，取樣體積為100mL的情況下，應扣除空白測定值。總而言之，在對高錳酸鹽指數進行測定的時候，所有使用的酸性高錳酸鉀法比較適合在地下水，地表水以及一般生活污水當中進行測量，其擁有很廣的適用范圍，在各類建設工作當中被獲得廣泛使用。

表2 扣除空白測定值前四個標準樣品測定結果

表3 扣除空白測定值后四個標準樣品測定結果