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提升高錳酸鹽指數(shù)測定準(zhǔn)確度的方式有哪些
一定條件下,高錳酸鉀氧化水中有機(jī)物和部分還原性無機(jī)物所消耗的氧量。以CODMn表示。能間接反映水中有機(jī)物和部分還原性無機(jī)物的總量。水處理學(xué)科中,主要作為有機(jī)物含量的指標(biāo)。數(shù)值愈大,水中有機(jī)物含量愈高,水質(zhì)愈差。測定方法簡便,應(yīng)用廣泛。
提高高錳酸鹽指數(shù)測定準(zhǔn)確度的方法
一. 配制較穩(wěn)定的高錳酸鉀溶液
純的高錳酸鉀溶液是相當(dāng)穩(wěn)定的，但因市售的高錳酸鉀試劑常含有二氧化錳和其它雜質(zhì)，如硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等，并且受蒸餾水中常含有微量還原性物質(zhì)的影響，它們可與MnO4-反應(yīng)而析出MnO(OH)2沉淀，MnO2和MnO(OH)2又能促進(jìn)高錳酸鉀溶液的分解，此外，由于KMnO4溶液能自行分解，其分解方程式如下:
4KMnO4+ 2H2O= 4MnO2+ 4KOH+ 3O2
分解的速度因溶液的PH值而不同，一般在中性溶液中分解很慢，在堿性和酸性溶液中分解較快，同時有Mn2+和MnO2的存在下能加速其分解，見光分解的速度更快。
因此，必須正確地配制和保存高錳酸鉀溶液。
為了配制較穩(wěn)定的KMnO4溶液，常采用下列措施:
(1) 稱取少多于理論量的KMnO4，溶解在規(guī)定體積的蒸餾水中，
例如配制C(KMnO4)= 0.1mol/LKMnO4溶液1L，一般稱取3.3～ 3.5g固體KMnO4。
(2) 將配制好的KMnO4溶液加熱至沸騰并維持微沸狀態(tài)約1h，然后放置2～ 3d，使溶液中可能存在的還原性物質(zhì)*氧化。
(3) 用微孔玻璃漏斗過濾，除去析出的沉淀。
(4) 將過濾后的KMnO4溶液儲存于棕色試劑瓶中并存放于暗處，以待標(biāo)定。
二. 準(zhǔn)確標(biāo)定KMnO4溶液的濃度
標(biāo)定KMnO4溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)較多，如Na2C2O4、As2O3、H2C2O4· 2H2O和純鐵絲等，其中以Na2C2O4較為常用。因為它易于提純，性質(zhì)穩(wěn)定，不含結(jié)晶水。
其標(biāo)定方法是將Na2C2O4在105～ 110℃烘干約2h以后，冷卻至室溫即可使用。
其標(biāo)定方法是將Na2C2O4在105～ 110℃烘干約2h以后，冷卻至室溫即可使用。
在H2SO4酸性溶液中MnO4-與C2O42-的反應(yīng):
2MnO4- + 5C2O42- + 16H + = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O
為了能使此反應(yīng)定量的迅速進(jìn)行，應(yīng)控制好以下條件:
(1) 溫度控制:反應(yīng)溫度70～ 80℃。低于此溫度或室溫下反應(yīng)速度極慢，溫度超過90℃ ，H2C2O4部分分解導(dǎo)致標(biāo)定結(jié)果偏高。
(2)酸度控制:滴定應(yīng)在一定酸度的H2SO4介質(zhì)中進(jìn)行，一般滴定開始時，溶液[H +]應(yīng)為0.5～1mol/L左右，滴定終了時應(yīng)為0.2～ 0.5mol/L左右。酸度過低，MnO4-會部分被還原成MnO2;酸度過高會促進(jìn)H2C2O4分解。
(3)滴定速度滴定時應(yīng)待第一滴KMnO4紅色褪去之后再滴入第二滴，因為滴定反應(yīng)速度極慢，只有滴入KMnO4反應(yīng)生成Mn2+作為催化劑時，滴定才逐漸加快。
否則再熱的酸性溶液中，滴入的KM-nO4來不及和C2O42-反應(yīng)而發(fā)生分解:
4MnO4- + 12H + = 4Mn2+ + 5O2+ 6H2O導(dǎo)致標(biāo)定結(jié)果偏低。
(4)滴定終點KMnO4終點不太穩(wěn)定，這是由于空氣中還原性氣體及塵埃等雜質(zhì)使MnO4-緩慢分解，粉紅色消失，所以經(jīng)半分鐘不退色即可認(rèn)為已經(jīng)到達(dá)滴定終點。
三. 嚴(yán)格控制測定條件
高錳酸鹽指數(shù)是一個相對的條件性指標(biāo)，是在一定條件下的測定結(jié)果。其測定結(jié)果與溶液的酸度、高錳酸鹽濃度、加熱溫度和時間有關(guān)。因此，測定時必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)定，使結(jié)果具可比性。應(yīng)注意以下幾個問題:
(1)應(yīng)先標(biāo)定好0.1mol/LKMnO4(1/5KMnO4)準(zhǔn)確濃度，再根據(jù)稀釋公式把濃度調(diào)節(jié)到0.01000- 0.009600mol/L范圍內(nèi)，以減小誤差。
(2)加入10. 00ml的0. 01mol/LKMnO4和0.01mol/LNa2C2O4時均應(yīng)用A級胖肚移液管，這樣既快又準(zhǔn)。
(3)加熱的時間應(yīng)從水浴開始沸騰時計時，時間為30min，時間要卡準(zhǔn)。
(4)K值不必每個樣均測定，一般4～ 5小時內(nèi)測定2～ 3個K值，用其平均值計算這段時間內(nèi)指數(shù)值即可(K值是否隨時間和水樣的變化而變化，本人曾做大量工作，證明K值在4～ 5小時內(nèi)不會隨時間和水樣的變化而變化)。
(5)讀按通常方數(shù)法要求有色溶液要讀溶液最高點?？傊嵝苑y定高錳酸鹽指數(shù)時的誤差，必須配制和保存好高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，準(zhǔn)確進(jìn)行標(biāo)定，嚴(yán)格控制測定條件。只有這樣，才能獲得一個相對的準(zhǔn)確測定值。