高锰酸盐指数分析仪在环境监测中的应用

陈利粉，柳洪方，田 瑜，杨卫芳，王 颖

（1.安阳市环境保护监测中心站，河南 安阳 455000；2.嘉兴市环境保护监测站，浙江 嘉兴 314000）

高锰酸盐指数常被作为地表水体受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标[1]，同时也是一个相对的条件性指标。在实际工作中，我们采用GB 11892-89[2]的方法来测定水中的高锰酸盐指数，其测定结果受到反应体系酸度、标准溶液浓度、加热时间与温度、滴定条件、终点判断、空白值、K值以及水浴水位高低等多种因素的影响[3]，因此会存在方法条件难控制、测定结果的重复性不理想等问题，同时传统的手工方法也存在工作量大、费时费力等问题。

随着监测技术的发展，很多监测已开始用仪器分析来代替传统的人工分析。本文探讨了应用北裕CGM400高锰酸盐指数分析仪测定环境水样中的高锰酸盐指数，并与传统手工法进行了比较。实验表明，采用CGM400进行分析，实验人员只需配制好试剂，取好样品，仪器即可自动完成分析以及数据处理，完成一批样品（约24个），只需3.5 h；仪器共有4个加热位对样品加热与恒温，1个滴定位可自动滴定控制，保证了样品前处理以及滴定过程的一致性和实验的可重复性。实验结果表明，应用CGM400分析高锰酸盐指数，方法完全按照国标方法，应用简单、节省人力，条件稳定、测定结果准确，可较好应用于实验室分析中。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

北裕CGM400高锰酸盐指数分析仪。仪器设有2个样品篮48个样品位，4个加热位对样品加热恒温，1个滴定位实现自动滴定控制；通过软件控制机械臂实现移动、抓放样品，并可通过软件控制样品加热、加液以及滴定的时间；通过蠕动泵管自动添加试剂。

DK-98ⅡA型电热恒温水浴锅；25 mL棕色酸式滴定管；水质高锰酸盐指数标准物质由环境保护部标准样品研究所提供；实验用硫酸、草酸钠、高锰酸钾均为优级纯；实验用水均为去离子水。

2 结果与讨论

2.1 方法区别分析

样品测量方式：CGM400仪器采用国标方法进行分析，和传统手工方法的主要区别在于加热方式的不同。国标方法规定采用沸水浴加热法，该方法中水浴温度以及水浴加热时间、水浴水位高低对高锰酸盐指数的测定结果均会产生影响；CGM400仪器采用加热棒加热，每个加热模块配有2个加热棒，2个传感器测温，通过PID反馈控温，可以较好的对样品进行加热恒温，并且通过软件控制每间隔7 min使用机械臂移动、抓放1个样品，每个样品的加热时间严格控制在30 min，这样就很好的保证了样品加热温度、加热时间的一致性。

2.2 方法检出限

分别用传统手工法与仪器法重复测定7份空白试验，计算平行测定滴定空白的标准偏差（S），根据MDL=t(n-1,0.99)×S计算其检出限，其中t（n-1,0.99）=3.14，测定结果见表1。

实验结果表明，传统手工方法检出限为0.3 mg/L，仪器法的方法检出限为0.2 mg/L，均可满足国标方法对检出限的要求。

2.3 方法精密度试验

分别用两种方法对2个不同浓度的实际环境水样进行6次平行测定，计算其相对标准偏差，并比较两组数据的方差s2进行F检验以及t检验，已确定两种方法是否有显著性差异，结果见表2。

表1 方法检出限

表2 2种方法测试结果

对两种不同测量方式得到的测定结果进行F检验，根据计算其F值。计算得到1#、2#样品测试的F值分别为2.26、1.02。若以95%置信度为检验标准，由F值表（单边）查询可知，当n=6时，f大=5，f小=5，F表=5.05，两组样品测试的F值均小于F表，表明两组数据的标准偏差没有显著性差异。

式中，n=6，其总自由度f=n1+n2-2=10，计算得到1#、2#样品测试的t值分别为1.54,2.16。若以95%置信度为检验标准，由tα,f值表（双边）查询可得t0.05,10=2.23，两组样品测试的t值均小于t0.05,10，表明两组数据平均值不存在显著性差异。

通过F检验以及t检验分析比较可知，两种不同测量方式测试实际环境水样的结果无显著性差异。

2.4 准确度

为了进一步判定仪器法测定环境水样中高锰酸盐指数的准确度，我们测定了四组不同浓度的高锰酸盐指数有证标准物质，结果见表3。

表3 标准物质测定结果

结果表明，通过仪器法测定四组不同浓度的高锰酸盐指数有证标准物质的测定值均在其标准物质的置信范围之内，测定结果准确度较高，稳定性较好。

3 结论

应用北裕CGM400高锰酸盐指数分析仪测定环境水样中的高锰酸盐指数，该方法可有效控制反应过程每个样品的反应温度以及反应时间，以确保每个样品的反应条件一致。通过实验可知，该方法检出限可满足国标方法要求，测定结果准确度较高，与传统手工方法没有显著性差异；其应用简单、可有效节省人力，条件稳定、测定结果准确，可较好应用于实验室分析中。