影响耗氧量(锰法)检测结果的因素

孙娅梅，柳琳娜

(上海市自来水市北有限公司水质检验中心，上海200082)

影响耗氧量(锰法)检测结果的因素

孙娅梅，柳琳娜

(上海市自来水市北有限公司水质检验中心，上海200082)

由于影响因素较多，水质分析中耗氧量的测定结果不稳定，针对此情况，文章探讨了用酸性高锰酸钾法检测水中耗氧量的方法，通过对三角烧瓶处理方法的不同、水浴加热是否加盖两方面阐述了其对检测结果的影响。

耗氧量(锰法);三角烧瓶处理;水浴加热加盖;检验结果;影响

耗氧量定义为水中生物呼吸和非生物氧化所消耗溶解氧的数量。也称高锰酸盐指数(CODMn)是以高锰酸钾为氧化剂。在一定条件氧化水中的还原物质，将消耗的高锰酸钾的量换算为氧表示(O2)。水中的还原性物质包括无机和有机两部分。天然水中无机还原物(如 S2、NO2、Fe2+等)含量少，而有机含量较多(主要来源于污水或生物分解产物)，所以常用高锰酸盐指数来反映水样受有机物污染的程度。耗氧量大小反应了水中微生物和一些具有还原性的化合物对溶解在水中的氧的消耗程度。测定耗氧量的意义就在于它是水体有机污染的一项重要综合指标，由此可见，准确测定耗氧量是至关重要的［1］。

耗氧量的测定值与反应条件(如:高锰酸钾配制浓度及氧化校正系数K值、水浴温度、水浴加热时间、滴定速度和温度等)有着极大的关系。

本文从工作实际出发，主要从以下2个方面来研究影响耗氧量检测结果的因素:①前处理的不同方法对检测结果的影响;②水浴加热时三角烧瓶是否加盖对检测结果的影响。

1 试验部分

1.1 原理

高锰酸钾在酸性溶液中将还原性物质氧化，过量的高锰酸钾用草酸还原。根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量(以O2计)。

利用高锰酸钾自身在不同价态有不同颜色的特点指示出滴定终点到达。

1.2 试剂与仪器

25 ml酸性滴定管、新鲜配制的0.01000 mol/L草酸钠溶液、新鲜配制的0.01000 mol/L高锰酸钾溶液、1+3硫酸溶液、数个三角烧瓶、恒温水浴锅、电炉。

1.3 分析步骤

1)实验所需的三角烧瓶进行预处理。

2)取100 ml充分混匀的水样(若水样中有机物含量较高，可取适量水样以纯水稀释至100 ml)，置于上述处理过的三角瓶中。加入5ml1+3硫酸溶液。用移液管准确加入10.00 ml的0.01000 mol/L高锰酸钾溶液［2］。

3)将三角瓶加盖，放入沸腾的水浴内，准确放置30 min。如加热过程中红色明显减退，须将水样稀释重做。

4)取出三角瓶，放置1 min后，准确加入10.00 ml的0.01000 mol/L草酸钠溶液，充分振摇，红色褪尽后，于白色背景上，自滴定管匀速加入0.01000 mol/L高锰酸钾溶液，至溶液呈微红色即为终点。记录用量V1(ml)

5)向滴定至终点的水样中，趁热(70～80℃)加入10.00 ml的0.0100 0 mol/L草酸钠溶液，立即用0.01000 mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色，记录用量V2(ml)。如高锰酸钾溶液浓度为准确的0.0100N高锰酸钾溶液，滴定时用量应为10.00 ml，否则可求一校正系数K:

6)如水样用纯水稀释，则另取100 ml纯水，同上述步骤滴定，记录高锰酸钾溶液消耗量(V0)

7)耗养量计算公式为:

如水样用纯水稀释，则采用下列公式计算水样的耗氧量计算公式为:

式中:R为稀释水样时，纯水在100 ml体积内所占的比例;V3为水样体积，ml。

2 讨论与结果

2.1 三角烧瓶前处理的不同方法对检测结果的影响

2.1.1 用两种不同的方法各处理数个三角烧瓶

1)方法一:向250 ml三角瓶内加入1 ml1+3硫酸及少量0.01000 mol/L高锰酸钾溶液。加盖，使用电炉加热，煮沸数分钟，取下三角瓶趁热用0.01000 mol/L草酸钠溶液滴定至微红色，将溶液弃去。三角烧封口倒扣，晾干备用。

2)方法二:向250 ml三角瓶内加入50 ml纯水，再加入1 ml1+3硫酸及少量0.01000 mol/L高锰酸钾溶液。加盖，使用水浴加热数分钟，取下三角瓶趁热用0.01000 mol/L草酸钠溶液滴定至微红色，将溶液弃去。三角烧封口倒扣，晾干备用。

使用两种方法处理后的三角烧瓶，分别对标准样品(234 mg/L)和标准质控样品(2.80 mg/L)按照上述实验步骤进行检测，从下面的数据可以看出，使用方法一处理的三角烧瓶检测的数据平均误差只有1.66%，见表1。而使用方法二处理的三角烧瓶检测的数据平均误差却有3.79%，见表2，远远高于方法一的平均误差。

表1 第一种处理方法的数据结果

表2 第二种处理方法的数据结果

2.1.2 对检测结果的影响

图1 两种处理方法的误差比较

方法一由于三角烧瓶中没有加入蒸馏水并且加盖，而少量的酸性高锰酸钾溶液在电炉的作用下快速地沸腾，使其气体在三角烧瓶内充分对流，这时蒸汽可将三角烧瓶内可能残留的还原性物质完全氧化，从而达到充分反应的目的;而方法二由于加入了少量的蒸馏水，看上去预处理的酸性高锰酸钾溶液比较多，虽也已加盖，但是水浴加热虽然受热均衡，但是速度较慢，实验人员几乎看不见瓶内的高锰酸钾溶液沸腾，加热数分钟后，溶液上方的瓶壁还是可能会有残留的还原性物质无法被完全氧化，从而会影响到检测结果的准确性［3］。

2.2 水浴加热时三角烧瓶是否加盖对检测结果的影响

2.2.1 实验方案设计

取数个同样使用2.1.1中方法一处理的三角烧瓶，分别对标准样品 (234 mg/L)和标准质控(2.80 mg/L)按照上述实验步骤，在水浴加热时分别加盖和不加盖进行检测，从下面的数据可以看出，水浴加热时加盖数据平均误差只有2.17%，见表3;而水浴加热时不加盖数据平均误差却有4.36%，见表4;远远高于水浴加热加盖的平均误差，见图2。

表3 水浴加热时加盖的数据结果

2.2.2 对检测结果的影响

图2 水浴加热时是否加盖的误差比较

表4 水浴加热时不加盖的数据结果

此次比较实验在水浴加热过程中，三角烧瓶在沸腾的电热恒温水浴锅中放置的时间都是30 min，但是由上图可以看出，是否加盖对检测结果还是有一定的影响。高锰酸钾在酸性环境中将还原性物质氧化，加热后过量的高锰酸钾用草酸钠还原，并用高锰酸钾来回滴，根据高锰酸钾消耗量表示耗氧量。而在不加盖的情况下，样品中的耗氧物质可能会有损耗，从而导致了检测结果误差偏大，而且在这种情况下，样品之间的平行性也不是很好，相对误差较大。

3 结语

高锰酸钾耗氧量是一个相对性的条件指标，其检测结果受测定条件的影响很大。在实际工作中一个很小的细节都有可能会导致数据的较大偏离:从第一个环节三角烧瓶的预处理就需严格注意，不加水、加盖、电炉加热沸腾数分钟确实可以提高测定值的准确性;而中间环节的水浴加热，将三角烧瓶加盖，也可以减小检测结果的误差。

因此，为了减少耗氧量的检测误差，提高检测结果的精准度，在实验过程中除了要注意高锰酸钾配制浓度及氧化校正系数K值、水浴温度、水浴加热时间、滴定速度和温度等，注意以上的三角烧瓶前处理的方法和水浴加热时加盖两个环节也是很有必要，很有意义的。

［1］石新.影响水中耗氧量监测的成因分析［J］.中小企业管理与科技:上旬刊，2010(10):321-322.

［2］王轩，魏晶，马玲.影响耗氧量准确检测的因素［J］.甘肃科技，2007，23(07):84-85.

［3］潘志红.如何提高监测水质耗氧量的准确性［J］.职业，2011(17):172-173.

Effect Factors Analysis of Oxygen Consumption(Mn)Test Results

SUN Ya-mei and LIU Lin-na
(Northern City Water Quality Testing Center of Shanghai Tap Water Company Limited，Shanghai 200082，China)

Many factors have influence on the determination of oxygen consumption.According to the instable situation this paper discusses the method to detect the oxygen consumption with acid Potassium Permanganate method of oxygen consumption.By the different processing method of conical flasks，water-heating method with capping，the influence on the testing results is discussed.

oxygen consumption(Mn);processing method of conical flasks;water-heating method with capping;testing result;influnce

R123.1

A

1007-7596(2014)06-0013-03

2013-12-25

孙娅梅(1975-)，女，上海人，助理工程师;柳琳娜(1982-)，女，上海人，助理工程师。