應(yīng)用丨高錳酸鹽指數(shù)的測定
高錳酸鹽指數(shù)（CODMn）指在一定條件下，以高錳酸鉀（KMnO4）為氧化劑，處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。高錳酸鹽指數(shù)是《GB3838-2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》24項(xiàng)基本項(xiàng)目之一和《GB5749-2022 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)之一。
高錳酸鹽指數(shù)方法，主要使用于地表水、地面水、城市末梢水、農(nóng)村水、水源水等較干凈的水。高錳酸鹽指數(shù)法，氧化率低，操作比較簡單，在測定水樣中有機(jī)物含量的相對比較值時(shí)，可以采用。本文參考了GB/T5750.7-2023《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 第7部分：有機(jī)物綜合指標(biāo)》、GB11892-1989 《水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測定 》，采用睿科AT100全自動(dòng)高錳酸鹽指數(shù)測定儀實(shí)現(xiàn)對大批量水樣的高錳酸鹽指數(shù)測定，質(zhì)控樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度高，精密度好，滿足標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控要求。
儀器與耗材
1.1
儀器
AT100全自動(dòng)高錳酸鹽指數(shù)測定儀
1.2
耗材
攪拌子
150 mL帶刻度玻璃杯
1.3
試劑
1.3.1 硫酸溶液（1+3） ：將1體積硫酸（ρ=1.84g/mL）在水浴冷卻下緩緩加到3體積純水中，煮沸，滴加高錳酸鉀溶液至溶液保持微紅色。
1.3.2 草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液［c（1/2 Na2C2O4）=0.1000mol/L ]：稱取6.701g草酸鈉，溶于少量純水中，并于1000 mL容量瓶中用純水定容，置暗處保存，或使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
1.3.3 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液［c（1/5KMnO4）=0.1000mol/L] ：稱取3.3g高錳酸鉀，溶于少量純水中，并稀釋至1000mL 。煮沸15min，靜置2周，然后用玻璃砂芯漏斗過濾至棕色瓶中，置暗處保存并按下述方法標(biāo)定濃度。
a）吸取25.00mL草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于250mL錐形瓶中，加入75mL 新煮沸放冷的純水及2.5mL硫酸（ρ=1.84g/mL）。
b） 迅速自滴定管中加入約24mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，待褪色后加熱至65 ℃，再繼續(xù)滴定呈微紅色并保持30s不褪。當(dāng)?shù)味ńK了時(shí)，溶液溫度不低于55°C。記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液用量。
高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的濃度計(jì)算見式（1） ：
式中：
c（1/5 KMnO4）—— 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；
V —— 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的用量，單位為毫升（mL）。
1.3.4 高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用溶液[c(1/5KMnO4）=0.01000mol/L：將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液準(zhǔn)確稀釋10倍。
1.3.5 草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液［c（1/2Na2C2O4）=0.01000mol/L ：將草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液準(zhǔn)確稀釋10倍。
1.3.6 質(zhì)控樣
質(zhì)控樣1：編號為B22100123，標(biāo)準(zhǔn)值為0.978mg/L，不確定度0.127 mg/L，研制單位為壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司
質(zhì)控樣2：編號為B22050272，標(biāo)準(zhǔn)值為2.74mg/L，不確定度0.19 mg/L，研制單位為壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司
質(zhì)控樣3：編號為B22050204，標(biāo)準(zhǔn)值為6.40mg/L，不確定度0.50 mg/L，研制單位為壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司
質(zhì)控樣4：編號為GSB07-3162-2014(2031121），標(biāo)準(zhǔn)值為1.03mg/L，不確定度0.14 mg/L，研制單位生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所
質(zhì)控樣5：編號為GSB07-3162-2014(2031125)，標(biāo)準(zhǔn)值為2.47mg/L，不確定度0.28mg/L，研制單位生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所
質(zhì)控樣6：編號為GSB07-3162-2014(2031127），標(biāo)準(zhǔn)值為3.65mg/L，不確定度0.34 mg/L，研制單位生態(tài)環(huán)境部環(huán)境發(fā)展中心環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所
分析步驟
2.1
沖洗/填充管路
將所有試劑管路按照標(biāo)識放入對應(yīng)的試劑瓶中，點(diǎn)擊管路沖洗，將所有管路用試劑潤洗一遍。
2.2
樣品測定
1）吸取100mL 充分混勻的水樣（若水樣中有機(jī)物含量較高，可取適量水樣以純水稀釋至100mL ），置于潔凈玻璃杯中，并將取好的樣品依次放入樣品架中。建立方法和序列，設(shè)置好樣品類型和參數(shù)，點(diǎn)擊運(yùn)行序列，即可開始實(shí)驗(yàn)。
2）參數(shù)設(shè)置界面和方法設(shè)置如下圖所示
圖1參數(shù)設(shè)置
圖2方法設(shè)置
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1
結(jié)果導(dǎo)出
將草酸鈉濃度、空白和K值依次填入，儀器內(nèi)置公式會(huì)自動(dòng)計(jì)算出滴定結(jié)果。
3.2
空白測試
測試實(shí)驗(yàn)室純水，16孔位消解，16個(gè)空白測試結(jié)果平均值為0.349 mg/L，RSD為6.09%。具體測試數(shù)據(jù)如下
表1 空白測試結(jié)果
3.3
準(zhǔn)確度和精密度測試
選擇環(huán)標(biāo)所的3種不同濃度濃度質(zhì)控樣和壇墨的3種不同濃度質(zhì)控樣分別進(jìn)行測試，環(huán)標(biāo)所每種質(zhì)控樣分別測試6個(gè)平行樣品，壇墨每種質(zhì)控樣分別測試16個(gè)平行樣品，結(jié)果如下表所示。
表2 壇墨質(zhì)控樣16平行測試結(jié)果
表3 環(huán)標(biāo)所質(zhì)控樣測試結(jié)果
注意事項(xiàng)
4.1 用純水作為空白樣品進(jìn)行測試時(shí)，加入草酸鈉后有時(shí)溶液很快變成無色，有時(shí)要攪拌30~60s后才會(huì)由黃色逐漸變成無色，此現(xiàn)象測試過程偶有發(fā)生，不影響空白測試結(jié)果。
4.2 測試過程盡量控制高錳酸鉀溶液的濃度略低于草酸鈉溶液的濃度，使K值在0.98~1.01之間為宜，若高錳酸鉀濃度高于草酸鈉，在空白樣品消解完后，加入10mL草酸鈉，不足以完全還原溶液中還原的高錳酸鉀溶液，導(dǎo)致溶液顏色不能完全褪去。
4.3 樣品量以加熱氧化后殘留的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液為其加入量的1/3～1/2為宜。加熱時(shí)，如溶液紅色退去，說明高錳酸鉀量不夠，需重新取樣，經(jīng)稀釋后測定。
4.4 每次測試結(jié)束后，一定要將管路沖洗干凈，建議設(shè)置沖洗體積20~30mL，以免管路中殘留溶劑干燥結(jié)晶，導(dǎo)致管路堵塞，影響測試結(jié)果。
