仪器分析法和国标容量法测定高锰酸盐指数的对比分析

许春凤 周智勇 李金国 邓智友 代 海

（四川绵阳水务（集团）有限公司，四川绵阳 621000）

高锰酸盐指数是原水以及饮用水的常规检测指标，其大小代表了水中还原性物质的相对含量，不仅可以作为水体被污染的判定标志之一，还能反映水厂净水系统的运行状态[1～2]。目前普遍采用国标容量法测定高锰酸盐指数，检测过程相对复杂，水浴锅温度不均匀，加热时间偏差，滴定速率不同，检测人员的操作差异等，都会导致检测结果偏大或偏小。

对于当前日益繁重的水质监测状况，实现自动化、批量化监测尤为必要。本文采用RN6001全自动高锰酸盐指数测定仪进行了反复实验，研究了该设备测定高锰酸盐指数的可行性。

1.实验原理

该仪器测定高锰酸盐指数的原理跟国标容量法相同，高锰酸钾溶液和1+3硫酸溶液通过管路加入样品杯，在沸水浴中加热30min，水浴锅经注水降温至80℃，自动加入草酸钠标准溶液还原剩余的高锰酸钾，抽取高锰酸钾溶液滴定样品中剩余的草酸钠，最后根据消耗高锰酸钾的滴定体积计算水样的高锰酸盐指数。

2.设备构成

仪器由计算机（配有软件系统）、仪器主机、自动加液系统、恒温加热系统及自动滴定系统组成，运行程序见表1。

表1 RN6001全自动高锰酸盐指数测定仪运行程序

3.结果分析

3.1精密度

取同批次的纯水及未知样品，分别采用国标容量法与仪器分析法平行测定7次，分别滴定空白、校正系数及样品，所消耗高锰酸钾标准溶液的体积见表2，用相对标准偏差评价精密度。

由表2可知，不论是滴定空白，校正K值，还是滴定样品，7次平行试验，仪器分析法的相对标准偏差均小于国标容量法，说明仪器分析法测试的精密度要优于国标容量法。这是因为仪器法的水浴温度，滴定速度始终保持一致，保证了反应条件的稳定性，实验重复性更好。且每一滴液体的体积精准控制在0.02mL，同时仪器滴定终点识别能力优于人眼辨色能力，避免由人眼观察滴定终点而引入的主观误差，因此测定的精密度更好。

表2 精密度试验结果

3.2 准确度对比

选用两种不同浓度的高锰酸盐指数标准质控样品，采用两种检测手段分别测定7次，实验结果见表3，用相对误差评价准确度。

表3 准确度试验结果

由表3可知，两种方法测定两种不同浓度的质控样品，结果都在标样的定值范围之内，但国标容量法的测定结果稍高于仪器分析法，这是由于人眼在识别终点时对轻微颜色变化不敏感，导致滴定体积过量一两滴，从而形成正向误差。

总体而言，仪器分析法测试的质控样结果相对误差要小于国标容量法，且多次测定平均值更接近于证书给定值，准确度更高。同时，质控样结果精密度优于国标容量法测定，精密度较好。

3.3 实际水样对比

通过表4实际水样检测结果可知，两种方法测定结果一致，仪器自动检测结果比国标手动检测结果稍低，但完全符合高锰酸盐指数的检测不确定度允许范围。

表4 实际水样检测结果

综上所述，采用仪器分析法自动检测高锰酸盐指数，由于其较好的控制水浴温度，滴定速度，以及更智能的终点判断，相对国标容量法，具有更高的精密度和准确性。由仪器代替人工检测高锰酸盐指数，自动完成加液、加热、滴定，能大大降低人为因素对结果的影响，提升检测效率和检测质量。

4.采用仪器自动测定注意事项

（1）沸水浴温度设置根据各地区不同海拔的水沸腾温度设定；

（2）每次实验前务必检查试剂是否足够；

（3）每次实验前确保水浴进水桶中水量足够；

（4）水浴锅中的纯水定期排空，更换，以免反复加热产生水垢，影响终点颜色的判断；

（5）每次实验结束后排空管路，以免结晶堵塞，长期不使用，排空水浴锅，以免锅内铁质部件氧化。

5.结论

采用仪器分析法和国标容量法对方法的精密度、准确度和实际水样进行了检测和分析，使用仪器分析法检测高锰酸盐指数，既能提高水样分析的准确度和精密度，又能克服国标容量法耗时长、操作繁琐、工作强度大、误差来源广的缺点，实现批量化自动化，大大提升检测效率和检测质量。