本發(fā)明屬于物質(zhì)分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體講就是涉及一種高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
高錳酸鹽指數(shù)是指在酸性或堿性介質(zhì)中，以高錳酸鉀為氧化劑，處理水樣時(shí)所消耗的量，以氧的mg/L來(lái)表示。水中的亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無(wú)機(jī)物和在此條件下可被氧化的有機(jī)物，均可消耗高錳酸鉀。因此，高錳酸鹽指數(shù)常被作為地表水體受有機(jī)污染物和還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)污染程度的綜合指標(biāo)。高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)量通常分為酸性法和堿性法兩種，酸性法適用于氯離子含量不超過(guò)300mg/L的水樣，當(dāng)水樣中氯離子含量超過(guò)300mg/L時(shí)應(yīng)采用堿性法測(cè)量。
酸性法測(cè)量原理是水樣加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高錳酸鉀溶液，并在沸水浴中加熱反應(yīng)一定時(shí)間。剩余的高錳酸鉀，用草酸鈉溶液還原并加入過(guò)量，再用高錳酸鉀溶液回滴過(guò)量的草酸鈉，通過(guò)計(jì)算求出高錳酸鹽指數(shù)值。
堿性法測(cè)量原理是在堿性溶液中，加一定量高錳酸鉀溶液于水樣中，加熱一定時(shí)間以氧化水中的還原性無(wú)機(jī)物和部分有機(jī)物。加酸酸化后，用草酸鈉溶液還原剩余的高錳酸鉀并加入過(guò)量，再以高錳酸鉀溶液滴定至微紅色。
通過(guò)上述測(cè)量方法能夠看出高錳酸鹽指數(shù)是一個(gè)相對(duì)的條件性指標(biāo)，其測(cè)定結(jié)果與溶液的酸度、高錳酸鉀濃度、加熱溫度和時(shí)間、蒸餾水空白值、滴定溫度、滴定速度和滴定時(shí)間等諸多因素有關(guān)，因此，測(cè)定時(shí)操作人員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)定，使結(jié)果具可比性。
但是按照現(xiàn)有傳統(tǒng)的測(cè)定方法無(wú)論是酸性測(cè)量法還是堿性測(cè)量法，消解時(shí)，高錳酸鉀在還原過(guò)程中生成的低價(jià)錳氧化物沉積在消解管壁上，影響直接比色測(cè)定，降低了測(cè)定的準(zhǔn)確性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有的高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定過(guò)程中低價(jià)錳氧化物沉積在消解管壁降低測(cè)定準(zhǔn)確性的技術(shù)難題，提供一種高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法，采用分光光度法測(cè)量高錳酸鹽指數(shù)，消除了低價(jià)錳氧化物的沉積現(xiàn)象，消除了其對(duì)比色的影響，提高了測(cè)定準(zhǔn)確性。
技術(shù)方案
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法，其特征在于,它包括以下幾個(gè)步驟：
(I)試劑的制備：
(a)實(shí)驗(yàn)用水的制備
將1L蒸餾水置于全玻璃蒸餾器中，加入2.5mL濃硫酸(ρ＝1.84g/mL)和少量高錳酸鉀，蒸餾，棄去100mL初餾液，余下餾出液貯于具玻璃塞的細(xì)口瓶中，蒸餾過(guò)程中應(yīng)保持高錳酸鉀的紫紅色不消退；
(b)ρ＝100mg/LCODMn校準(zhǔn)液制備
稱取預(yù)先在(105±1)℃下干燥至恒重的優(yōu)級(jí)純無(wú)水D(+)葡萄糖0.1676g，用水溶解，稀釋定容至1000mL；
(c)ρ＝1.0mg/LCODMn標(biāo)定液制備
吸取1.0mL 100mg/L的CODMn校準(zhǔn)液于100mL容量瓶中，加水至100mL，混勻制備成高錳酸鹽指數(shù)為1.0mg/L的標(biāo)定液；
(d)ρ＝5.0mg/LCODMn標(biāo)定液制備
吸取5.0mL 100mg/L的CODMn校準(zhǔn)液于100mL容量瓶中，加水至100mL，混勻，制備成高錳酸鹽指數(shù)為5.0mg/L的標(biāo)定液；
(e)混合酸的制備
先將20mL磷酸邊攪拌邊緩慢加入10mL水中，再將10mL濃硫酸邊攪拌邊緩慢加入磷酸和水的混合液中，混勻，冷卻；
(f)0.005mol/L高錳酸鉀溶液的制備
(1)(0.02±0.002)mol/L高錳酸鉀溶液母液制備
稱取0.32g高錳酸鉀，溶于150mL水中，加熱煮沸，使體積減少到約100mL，冷卻，暗處?kù)o置24小時(shí)，用處理過(guò)的G3玻璃砂芯漏斗過(guò)濾，濾液移入100mL棕色容量瓶中，過(guò)濾完再用少量水清洗砂芯漏斗，并收集濾液。濾液定容至100mL。置于暗處保存。
(2)(0.005mol/L±0.0005)高錳酸鉀溶液的制備
吸取25mL(0.02±0.002)mol/L高錳酸鉀溶液母液于100mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。使用當(dāng)天配制此溶液。
(II)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)試方法：
(1)分別移取5mL待測(cè)液體、1.0mg/L和5.0mg/LCODMn標(biāo)定液至比色管中；
(2)再移取1mL混合酸至比色管中，蓋上比色管蓋,待上述混合液冷卻后，再向比色管中加入0.5mL濃度為(0.005±0.0005)mol/L的高錳酸鉀溶液,旋緊比色管蓋，搖晃比色管，使溶液混勻。
(3)將比色管均勻放置于不銹鋼試管架上，并置于恒溫槽中，恒溫槽水位須超過(guò)比色管中溶液的液位,100℃條件下消解30min；
(4)消解完成后，立即取出比色管，搖晃比色管，使溶液混勻，放置在試管架上，并迅速放入冷水中降至室溫。
(5)取出冷卻至室溫的比色管，上下顛倒幾次混勻溶液，擦干外壁水分，在545nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度，并根據(jù)標(biāo)定的吸光度計(jì)算樣品的高錳酸鹽指數(shù)。
有益效果
本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法，采用分光光度法測(cè)量高錳酸鹽指數(shù)，消除了低價(jià)錳氧化物的沉積現(xiàn)象，消除了其對(duì)比色的影響，提高了測(cè)定準(zhǔn)確性。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例
一種高錳酸鹽指數(shù)測(cè)定方法，它包括以下幾個(gè)步驟：
(I)試劑的制備方法
除非另有說(shuō)明，所用試劑均為符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析純?cè)噭?/p>
1、實(shí)驗(yàn)用水
試劑配制所用水(以下簡(jiǎn)稱“水”)均為不含還原性物質(zhì)的水，或同等純度的水。其制備方法如下：
將1L蒸餾水置于全玻璃蒸餾器中，加入2.5mL濃硫酸(密度ρ＝1.84g/mL)和少量高錳酸鉀，蒸餾。棄去100mL初餾液，余下餾出液貯于具玻璃塞的細(xì)口瓶中。蒸餾過(guò)程中應(yīng)保持高錳酸鉀的紫紅色不消退，否則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加高錳酸鉀。
2、CODMn校準(zhǔn)液：ρ＝100mg/L
準(zhǔn)確稱取預(yù)先在(105±1)℃下干燥至恒重的優(yōu)級(jí)純無(wú)水D(+)葡萄糖0.1676g，用水溶解，稀釋定容至1000mL。該溶液的高錳酸鹽指數(shù)為100mg/L。
3、CODMn標(biāo)定液：ρ＝1.0mg/L
準(zhǔn)確吸取1.0mL 100mg/L的CODMn校準(zhǔn)液于100mL容量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻，該溶液的高錳酸鹽指數(shù)為1.0mg/L。
4、CODMn標(biāo)定液：ρ＝5.0mg/L
準(zhǔn)確吸取5.0mL 100mg/L的CODMn校準(zhǔn)液于100mL容量瓶中，加水至標(biāo)線，混勻，該溶液的高錳酸鹽指數(shù)為5.0mg/L。
5、混合酸
先將20mL磷酸邊攪拌邊緩慢加入10mL水中，再將10mL濃硫酸邊攪拌邊緩慢加入磷酸和水的混合液中，混勻，冷卻。
6、(0.02±0.002)mol/L高錳酸鉀溶液母液：
稱取0.32g高錳酸鉀，溶于150mL水中，加熱煮沸，使體積減少到約100mL，冷卻，暗處?kù)o置24小時(shí)，用處理過(guò)的G3玻璃砂芯漏斗過(guò)濾，濾液移入100mL棕色容量瓶中，過(guò)濾完再用少量水清洗砂芯漏斗，并收集濾液。濾液定容至100mL。置于暗處保存。
其中：
過(guò)濾高錳酸鉀溶液所使用的玻璃砂芯漏斗應(yīng)先以同樣濃度的高錳酸鉀溶液緩緩煮沸5min，收集瓶也要用此高錳酸鉀溶液洗滌2～3次。
加熱后的高錳酸鉀溶液體積不可少于90mL；靜置過(guò)夜時(shí)應(yīng)避光，且加蓋以防空氣中的還原性物質(zhì)進(jìn)入；過(guò)濾完清洗砂芯漏斗時(shí)注意緩慢加水。
溶液配制過(guò)程中，不可被酸、堿及還原性物質(zhì)污染，所用水均為不含還原性物質(zhì)的水。
7、(0.005±0.0005)mol/L高錳酸鉀溶液：C(KMnO4)為
吸取25mL(0.02±0.002)mol/L高錳酸鉀溶液母液于100mL棕色容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。使用當(dāng)天配制此溶液。
其中：溶液配制過(guò)程中，不可被酸、堿及還原性物質(zhì)污染。
(II)自來(lái)水高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)試方法
用移液管分別移取5mL待測(cè)自來(lái)水、1.0mg/L和5.0mg/L CODMn標(biāo)定液至比色管中；再用移液槍移取1mL混合酸至比色管中，蓋上比色管蓋；待上述混合液冷卻后，再向比色管中加入0.5mL濃度約為0.005mol/L的高錳酸鉀溶液；旋緊比色管蓋，搖晃比色管，使溶液混勻。
將比色管均勻放置于不銹鋼試管架上，并置于恒溫槽中，恒溫槽水位須超過(guò)比色管中溶液的液位。100℃條件下消解30min。應(yīng)至少提前半小時(shí)使恒溫槽預(yù)熱至100℃。
消解完成后，立即取出比色管，搖晃比色管，使溶液混勻，放置在試管架上，并迅速放入冷水中降至室溫。
取出冷卻至室溫的比色管，上下顛倒幾次混勻溶液，擦干外壁水分，在545nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度，并根據(jù)標(biāo)定的吸光度計(jì)算樣品的高錳酸鹽指數(shù)。其中：
移取溶液過(guò)程中，高錳酸鉀溶液不可被酸、堿或還原性物質(zhì)污染；
標(biāo)定和測(cè)量的溶液應(yīng)同一批次移液、消解和冷卻；
各試劑應(yīng)盡快準(zhǔn)確添加，并及時(shí)進(jìn)行消解；
消解后的溶液應(yīng)盡快完成標(biāo)定和測(cè)量，防止高錳酸鉀分解導(dǎo)致誤差。