高锰酸盐指数测定仪酸性高锰酸钾法

基本原理

水样在酸性条件下，KMnO4将水样中的某些有机物及还原性的物质氧化，剩余的KMnO4用过量的Na2C2O4还原，再以KMnO4标准溶液回滴过量的Na2C2O4，根据加入过量的KMnO4和Na2C2O4标准溶液的量及Z后KMnO4标准溶液的用量，计算出高锰酸盐指数，以O2mg/L表示。

其化学反应式如下：

4MnO4-+5C(有机物)+12H2O=4Mn2++5CO2+6H2O，4MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O。

仪器与试剂

（1）仪器

万分之一的分析天平、棕色滴定管25mL、滴定台、洗瓶、玻璃棒、烧杯、锥形瓶、试剂瓶、移液管、吸耳球、恒温水浴等。

（2）试剂

①KMnO4；②基准Na2C2O4；③(1+3)H2SO4

内容与方法

(1)c1/5KMnO4=0.01mol/LKMnO4溶液的配制与标定

配制：称取3.2gKMnO4，溶于1200mL水中，搅匀后，加热煮沸使体积减少到约1000mL，放置过夜，用漏斗过滤后，将滤液贮于棕色瓶中保存。将此溶液稀释10倍，配制KMnO4溶液浓度为：c1/5KMnO4=0.01mol/L，贮于棕色瓶中，使用当天按下述方法进行标定，并调节c1/5KMnO4=0.0100mol/L。

标定：称取基准Na2C2O40.1.3400g于烧杯中，加水溶解后定量转移至200mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。Na2C2O4标准溶液的浓度为：Na2C2O4=0.1000mol/L。将此标准溶液稀释10倍，配制Na2C2O4标准溶液的浓度为：C1/2Na2C2O4=0.0100mol/L。

将50mL蒸馏水和5mL(1+3)H2SO4依次加入250mL锥形瓶中，然后用移液管加入10.00mLC1/2Na2C2O4=0.0100mol/LNac2C2O4标准溶液，加热至70~80℃，用c1/5KMnO4=0.01mol/L KMnO4溶液滴定至溶液由无色至刚刚出现浅红色为滴定终点。记录消耗KMnO4

溶液的体积，取平行操作3份的数据，分别计算出标准溶液的浓度，求其平均值，并调节至c/5KMnO4=0.0100mol/L。

（2）水样CODMn的测定

①取100mL充分混匀的水样(若水样有机物含量较高，可取适量水样以蒸馏水稀释至100mL)置于锥形瓶中。

②5mL(1+3)H2SO4，摇匀。

①用滴定管加入10.00mLc1/5KMnO4=0.0100mol/LKMnO4溶液，摇匀，立即放入沸水浴中加热30min(从水浴重新沸腾起计时)。沸水浴液面要高于瓶内溶液的液面。如加热过程中红色明显减退，需将水样稀释后重做。

②取下锥形瓶，趁热加入10.00mL c1/2Na2C2O4=0.0100mol/LNa2C2O4标准溶液，摇匀。立即用c1/5KMnO4=0.0100mol/L KMnO4溶液滴定至微红色，记录KMnO4溶液的用量V1。

③在滴定至终点后的水样中，趁热加入110.00mL c1/2Na2C2O4=0.0100mol/LNa2C2O4标准溶液，摇匀。立即用c1/5KMnO4=0.0100mol/L KMnO4溶液滴定至微红色，记录KMnO4溶液的用量V2。

如KMnO4溶液浓度为准确的c1/5KMnO4=0.0100mol/L ，滴定时用量应为10.00mL，否则按下式求得KMnO4溶液的校正系数。

K=10.00/V2

④如水样用蒸馏水稀释时，应同时另取100mL蒸馏水，按步骤①~④进行空白滴定，记录消耗溶液的体积为V0。取平行操作3份的数据，求其浓度的平均值及相对偏差。

数据处理

水样不经稀释：

CODMn=[(10+V1)K-10]×C1/2Na2C2O4×8×1000 /100(O2，mg/L)

如果水样用蒸馏水稀释，可用下式计算：

CODMn={[(10+V1)K-10]-[(10+V0)K-10]f}×C1/2Na2C2O4×8×1000 /Vs(O2，mg/L)

式中Vs为水样体积(mL)；f为稀释水样时蒸馏水和溶液总体积的比值。

注意事项：

①高锰酸钾法是条件实验，测定应严格按规定条件进行操作，否则实验结果不能进行比较。

②所取水样，要求在测定中回滴过量的Na2C2O4标准溶液时所消耗KMnO4溶液的体积在4~6mL左右，如果所消耗体积过大或过小，都需要重新再取适量的水样进行测定。