摘要:本文分析了水質樣品高錳酸鹽指數的測定過程當中，高錳酸鉀標準溶液試劑的配制、滴定速度、反應溫度、滴定終點的判斷等諸多影響測定結果的因素，以及控制好上述因素的關鍵點，以提高測試的準確性。
　　關鍵詞:高錳酸鹽指數；影響因素；控制
　　高錳酸鹽指數(CODMn)，是指在酸性或堿性介質中，以高錳酸鉀為氧化劑，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、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物和在此條件下可被氧化的有機物，均可消耗高錳酸鉀。因此,CODMn常被作為反映地表水體受有機污染物和還原性無機物質污染程度的綜合性指標。
　　1實驗部分
　　1.1實驗原理
　　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一定的時間，剩余的高錳酸鉀，用草酸鈉溶液還原并加入過量，再用高錳酸鉀溶液回滴過量的草酸鈉，通過計算，求出高錳酸鹽指數值。
　　1.2主要試劑
　　1.2.1草酸鈉標準貯備液(1/2(Na2C2O4)=0.1000mol/L):稱取0.6705g在105～110。C烘干1h，并冷卻的優級純草酸鈉溶于水，移入100ml容量瓶，用水稀釋至標線。
　　1.2.2草酸鈉標準使用液(1/2(Na2C2O4)=0.0100mol/L):吸取10.00ml上述草酸鈉溶液于100ml容量瓶中，用水稀釋至標線。
　　1.2.3高錳酸鉀貯備液(1/5KMnO4約為0.1mol/L):稱取3.2g高錳酸鉀溶于1.2L水中，加熱煮沸，使體積減少到約1L，在暗處放置過夜，用G-3玻璃砂芯漏斗過濾后，濾液貯于棕色試劑瓶中保存。使用前，用0.1000mol/L的草酸鈉標準貯備液標定，求得其實際濃度。
　　1.2.4高錳酸鉀使用液(1/5KMnO4約為0.01mol/L):吸取一定量的上述高錳酸鉀貯備溶液，用水稀釋至1000ml，并調節至0.01mol/L準確濃度,貯于棕色瓶中。使用當天應進行標定。
　　1.2.5(1+3)硫酸:配制時,趁熱滴加高錳酸鉀溶液至微紅色。
　　1.3主要儀器
　　50mL酸式滴定管；250ml錐形瓶；電子分析天平；數顯水浴鍋；G-3玻璃砂芯漏斗。
　　1.4實驗步驟
　　分取100ml混勻水樣于250ml錐形瓶中；加入5ml(1+3)硫酸，混勻；加入10.00ml的0.01mol/L高錳酸鉀溶液，搖勻，立即放入沸水浴中加熱30min(從水浴重新沸騰起計時)。沸水浴液面要高于反應溶液的液面；取下錐形瓶，趁熱加入10.00ml0.0100mol/L草酸鈉標準溶液，搖勻。立即用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色，記錄高錳酸鉀溶液消耗量；對高錳酸鉀溶液的濃度進行標定，將上述已滴定完畢的溶液加熱至約70。C，準確加入10.00ml0.0100mol/L草酸鈉標準溶液，再用0.01mol/L高錳酸鉀溶液滴定至顯微紅色。記錄高錳酸鉀溶液消耗量，按下式求得高錳酸鉀溶液的校正系數（K）。
　　K=10.00V
　　式中：V----高錳酸鉀溶液消耗量(ml)
　　若水樣經稀釋時，應同時另取100ml水，同水樣操作步驟，進行空白實驗。
　　按公式計算高錳酸鹽指數
　　2􀀁結果與討論
　　2.1􀀁高錳酸鉀標準溶液的配制
　　2.1.1高錳酸鉀貯備液的標定􀀁標定須在強酸性溶液中進行，若酸度過低,KMnO4與被滴定物作用生成褐色的MnO(OH)2，則反應不能按一定的計量關系進行。但也不能過強，否則會使C2O2-4分解。 
　　準確吸取20.00ml的0.1000mol/LNa2C2O4貯備溶液，于250ml錐形瓶中，再加入5ml的(1+3)H2SO4溶液，可加少量蒸餾水，在水浴鍋中加熱至70～80(即開始冒蒸汽時的溫度)，趁熱用KMnO4貯備溶液滴定，由于開始時，滴定反應速度較慢,所以滴定的速度也要慢，從滴入第一滴KMnO4貯備溶液后，不斷搖動溶液，當紫紅色褪去后,再滴入第二滴,隨著滴定的進行，溶液中的產物，即催化劑Mn2+的濃度不斷增大,反應速度加快，滴定速度也可適當加快,此為自身催化作用。但也絕不可使KMnO4標準貯備溶液連續流下(為了使反應加快，可以先在高錳酸鉀溶液中加兩滴MnSO4)，臨近終點時，應減慢滴定速度，同時充分搖勻，最后滴加半滴KMnO4貯備溶液，在搖勻后0.5min內，仍保持微紅色不褪，表明已達到終點。記下最終讀數并計算KMnO4標準貯備溶液的濃度和相對平均偏差。
　　2.1.2 高錳酸鉀使用液的配制􀀁實驗結果如表1。
　　
　　表1高錳酸鉀使用液的配制
　　
　　Na2C2O4溶液用量/ml 20.00 20.00 20.00
　　KMnO4貯備液耗量/ml 16.8 16.9 16.8
　　
　　三次消耗KMnO4貯備溶液的均值為16.8ml。由此可計算出,C(1/5KMnO4)=0.1190mol/L。
　　由上述結果得出,調節至0.01mol/L的KMnO4溶液，所需0.1190mol/L的KMnO4貯備溶液的準確用量為84ml。
　　吸取84mL0.1190mol/L的KMnO4貯備溶液，稀釋至1000ml，此溶液即為所需的KMnO4標準使用溶液。
　　2.2􀀁滴定反應溫度的控制
　　滴定溫度，如低于60。C,KMnO4與Na2C2O4的反應速度緩慢,故須將溶液加熱,但溫度不能太高,若超過90。C，易引起C2O2-4分解:
　　2H++C2O2-4=CO2↑+CO↑+H2O
　　因此,應加熱至80。C左右。但是由于冬天溶液溫度過低，加入10ml草酸鈉標準溶液后，錐形瓶內溶液溫度會很快下降，有可能低于60。C，就不符合反應的溫度條件。因此實驗室最好用空調控溫，否則應將溶液加熱至85。C左右，這就能達到(70～80)。C的反應溫度。
　　2.3􀀁滴定速度的控制
　　由于是在沸水浴中加熱，一般情況下很難控制準確加熱到80。C，所以實踐證明:利用定時鐘，以3min放一個樣品,滴定時速度控制在3min以內，隔3min從水浴鍋中拿出一個樣品，這樣就能使剛從沸騰的水浴鍋中取出的樣品，溫度不會立即下降很多，即能維持(70～80)。C反應的溫度條件。由于開始反應時的速度較慢,滴定的速度也要慢。幾滴后，待KMnO4生成能使反應加速的Mn2+起作用,滴定速度可加快。但也不能像流水般的滴下，因滴定速度過快，KMnO4來不及與Na2C2O4反應而在熱溶液中分解:4MnO+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O。
　　2.4􀀁滴定終點的控制
　　高錳酸鉀滴定終點不易控制，這是由于空氣中含有還原性氣體及塵埃等物質，能使KMnO4緩慢分解，而使微紅色消失。實踐證明，經過0.5min不褪色，即可認為已到終點。
　　3􀀁結􀀁語
　　通過對測定高錳酸鹽指數影響因素的有效控制，減少了對測定結果的不利影響，提高了測定的準確度。
　　
　　參考：《水和廢水監測分析方法》（第四版增補版）國家環境保護總局編