取样方法对高锰酸盐指数测定结果的影响

关秀存　赵素云　徐森彪

（1山东鲁控检测有限公司山东济南2500002上海申泽环保科技有限公司上海201108）

取样方法对高锰酸盐指数测定结果的影响

关秀存1赵素云2徐森彪2

（1山东鲁控检测有限公司山东济南2500002上海申泽环保科技有限公司上海201108）

高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机（和无机）物质污染程度的综合指标，在水质监测中广泛使用，本文将水样的混浊度和悬浮物对高锰酸盐指数测定结果的影响进行探索，得出取样方法对高锰酸盐指数测定结果的准确度有直接影响。

取样方法；高锰酸盐指数；离心分离

高锰酸盐指数，是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量，用氧气的mg/L来表示，水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸盐。因此，高锰酸盐指数常被作为水体受还原性有机（和无机）物质污染程度的综合指标。不少同行对高锰酸盐指数测定的影响因素进行了研究，讨论了酸度、高锰酸钾浓度、加热的温度与时间、滴定的速度等几个方面[1]。在水质测定中，既有饮用水、地表水，又有生活及工业污水，虽然都是水，但它们区别很大。特别是取样方式对测定结果的影响较大，对此有人提出[2]：“分析人员使用20mL吸管吸取样品上清液，由于实际样品存在一定的混浊度和悬浮物，量取上清液测定则丢失了沉降部分的高锰酸盐指数。”但未对此作出明确的结论。为此，本实验将水样的混浊度和悬浮物对高锰酸盐指数测定结果的影响作一探索。

1　实验部分

1.1实验原理

样品中加入已知量的高锰酸钾溶液和硫酸，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将样品中的某些有机物和无机还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余的高锰酸钾，再用高锰酸钾回滴过量的草酸钠，通过计算求出样品中高锰酸盐指数值。

1.2实验方法

质控样品用葡萄糖液配制[3]：准确称量0.1584g分析纯的葡萄糖定容至1000mL，配成CODMn为100mg/L的标准溶液。

水样采集方法：按HJ/T91-2001《地表水与污水监测技术规定》执行。

分析检测方法：按GB/T11892-1989《水质高锰酸盐指数的测定》，对分析步骤中的“充分摇动、混合均匀”进行考察。

表1　不同水样的制备条件

采取离心的目的是快速观察水样分层对测定结果的影响。

2　结果与讨论

2.1葡萄糖溶液混匀与上清液的比较

质控样用葡萄糖溶液放置一夜后混匀与取上清液，测定的结果是一样的，此点证明了真溶液是均匀体。地表水是混浊的，如果将水样混匀与取上清液测定的结果是一致的，则说明能被高锰酸钾氧化的物质是在水相的均匀体中；如果结果不一致，则说明悬浮物对测定结果有影响，即悬浮物吸附能被高锰酸钾氧化的物质或悬浮物本身能被高锰酸钾氧化。

2.2取样摇匀后测定与离心后取上清液测定的比较

取样摇匀后测定：消耗的高锰酸钾体积为6.58 mL、6.50 mL、6.55mL,计算得高锰酸盐指数为5.13 mg/L、5.07 mg/L、5.11mg/L.离心后取上清液测定：消耗的高锰酸钾体积为5.90 mL、5.72 mL、5.88mL,计算得高锰酸盐指数为4.59 mg/L、4.45 mg/L、4.58mg/L。由此可得取上清液测得的高锰酸盐指数仅为取样摇匀后测得的89.0%。

水样经离心后，将下层混浊液混合，可见明显分层，分别取上层、中层和下层进行测定。消耗的高锰酸钾体积分别为6.58 mL、7.85 mL、9.12mL,计算得高锰酸盐指数为5.13 mg/L、6.14 mg/L、7.14mg/L。由此可见经离心后的下层混浊液中，上层液测得的高锰酸盐指数与原水样测得的高锰酸盐指数相近。上层测得值仅为下层测得值的71.7%，中层测得值仅为下层测得值的85.9%。这个现象提醒我们水样越混浊，样品越容易分层，分层后上层液越不能代表原水样。

2.3水样静置一夜后取上层液与混匀液测定的比较

将水样放置一夜后，取其上层液进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为5.10 mg/L、5.20 mg/L、5.35mL,计算得高锰酸盐指数为3.96、4.04、4.16mg/L。将同一水样放置一夜后，经充分混匀后再进行3次平行测定，消耗的高锰酸钾体积分别为6.65 mg/L、6.52 mg/L、6.68mL,计算得高锰酸盐指数为5.19 mg/L、5.09 mg/L、5.21mg/L。由此可得水样静置后取上层液测得值仅为充分混匀后测得值的78.5%。

2.4实际水样分析

取经充分混匀的水样测定，同一样品放置一夜后取上层液测定高锰酸盐指数，n=10，测得结果如表2。

表2　不同取样方式下水样中高锰酸盐指数的含量（n=10）

从上表结果得知：取经充分混匀的水样测定，及同一水样放置一夜后取上层液测定，两者高锰酸盐指数的差值最大为2.77 mg/L，最小为0.04 mg/L，两者差值的SD为1.00 mg/L，两者差值的平均值为1.36 mg/L，两者差值的RSD为73.5%。上述结果提醒我们，水样的混浊程度不同，放置过夜后的影响也不同；两者差值的标准偏差与相对标准偏差均相当大，无法采用一个数学模式进行修正，而必须依靠实验操作才能得到正确的数值。

3　结语

从HJ/T91-2001《地表水与污水监测技术规范》中描述可知：经采集后的水样应不含沉降性固体，但应含悬浮物。部分污水采集时，会将底部的沉积物搅动，这些沉积物大部分是沉降性固体，因此水样采集后应静置30min，然后倾出上层液供测定，此上层液应不含沉降性固体，但应含悬浮物；其上层液在测定时应充分摇动并混匀，这样可防止悬浮物固体的沉降，近而影响测定结果。此法不仅适用于高锰酸盐指数的测定，还可以用于重铬酸钾法、总磷等的测定。

[1]张葭冬,达潢.高锰酸盐指数测定方法的探讨.环境保护科学，1996，3（22）：56.

[2]陈怀玉.地表水高锰酸盐指数取样方法探讨.环境监测管理与技术,2000,1（12）：42.

[3]夏琴,庄韶华.高锰酸盐指数分析时加标回收率的测定,中国环境监测,2006，5（22）：38.

关秀存（1981—），河南人，山东鲁控检测有限公司中级工程师，主要从事环境监测工作。

鸣谢感谢复旦大学郑力行教授在方案设计和测试过程中给予的大力支持和帮助。