高錳酸鹽指數(shù)是指在酸性或堿性介質(zhì)中,以高me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me酸鉀。因此,高me酸鉀指數(shù)常被氧化的有機物,均可消耗高me酸鉀。因此,高錳酸鹽指數(shù)常被作為地表水體受有機物染物和還原性無機物質(zhì)污染程度的綜合指標。我國規(guī)定了環(huán)境水質(zhì)的高錳酸鹽指數(shù)的標準。高錳酸鹽指數(shù),亦被稱之為化學需氧量的高me酸鉀法。由于在規(guī)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(shù)這一術(shù)語作為水質(zhì)的一項指標,以有別于重鉻酸鉀法的化學需氧量(應(yīng)用于工業(yè)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(yīng)的排放標準也篇嚴格。
1、酸性高錳酸鹽指數(shù)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(shù)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(shù)原理
水樣加入硫酸使呈酸性后,加入一定量的高me酸鉀溶液,并在沸水浴中加熱反應(yīng)一定時間。剩余的高me酸鉀,用草酸鉀溶液還原并加入過量,在用高me酸鉀溶液回滴過量草酸鈉,通過計算求出高錳酸鹽指數(shù)值。
顯然,高錳酸鹽指數(shù)是一個相對的條件性指標,其測定結(jié)果與溶液的酸度、高錳酸鹽濃度、加熱溫度和時間有關(guān)。因此,測定時嚴格遵守操作規(guī)定,使結(jié)果具可比性。
3、高錳酸鹽指數(shù)試劑及儀器
(1)試劑
①高me酸鉀貯備液(1/5kmno4=0.imol/l)稱取3.2g高me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me酸鉀使用液(1/5kmn04=0.0lmol/l)吸取一定量的上述高me酸鉀溶液,用水稀釋至1000ml,并調(diào)節(jié)至0.0lmol/l準確濃度,貯于棕色瓶中。使用當天應(yīng)進行標定。
③(1-}3)硫酸配制時趁熱滴加高me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(yōu)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(shù)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me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(yīng)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me酸鉀溶液滴定至顯微紅色,記錄高me酸鉀溶液消耗量。
(5)高me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me酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高me酸鉀溶液的消耗量,按下式求得高me酸鉀溶液的校正系數(shù)(k)。
式中v-高me酸鉀溶液消耗量,mol.若水樣經(jīng)稀釋時,應(yīng)同時另取100ml水,同水樣操作步驟進行空白試驗。