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摘要：耗氧量是重要的水质指标之一。用酸性高锰酸钾滴定法检测水中耗氧量，测定结果不稳定。本文通过比对2种不同的水浴锅、三角烧瓶是否预处理两个方面分析了其对检测结果的影响。
關键词：耗氧量；水浴锅；高锰酸钾；预处理
耗氧量又称高锰酸盐指数，锰法化学需氧量（CODMn）。耗氧量是重要的水质指标之一，反映水质受到有机物污染的程度，也反映在水厂处理过程中净化的程度。较之其他有机物指标化学需氧量CODCr、总有机碳TOC、生化需氧量BOD、紫外光消光值EHV254等等，耗氧量（CODMn）因其测定较为方便，所需设备简单，对指导生产有重要的作用，是自来水生产企业的一个控制重点。《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006），在常规检验中列入了耗氧量，作为有机物综合指标，限值是3mg/L（水源特殊情况下放松到5mg/L）。这项标准适合自来水生产企业采用常规工艺，耗氧量的去除率在20%-30%的背景下使用。以上海为参考，采用深度处理工艺的自来水生产企业，耗氧量的去除率普遍在50%左右，远远低于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）限值3mg/L的标准。目前，上海有关部门正起草研究上海市饮用水地方标准，结合上海市原水水源特点，根据现有的生产工艺状况，制定更高标准的水质标准。依托这一标准，对上海的供水水质提出约束和指导。因此，耗氧量的准确检测具有重要的意义。
水中耗氧量的检测，一般采用酸性高锰酸钾滴定法。酸性高锰酸钾滴定法，因氧化程度和反应机理比较复杂，影响因素众多，不同的条件下测得耗氧量值不同。对水浴加热温度及加热时间、水浴锅内的水位、水样的滴定速度及滴定温度、水样的滴定终点、校正系数等都要准确控制，从而提高耗氧量检测的准确性。
本文通过实际工作选用2种不同的水浴锅、三角烧瓶是否预处理两个方面研究影响耗氧量检测结果的因素。
1实验部分
1.1测定原理
在酸性条件下，加入过量的高锰酸钾溶液置沸水浴中加热，使其中的还原性物质氧化，剩余的高锰酸钾用一定浓度的过量的草酸钠还原。根据消耗高锰酸钾的量换算成氧来表示。
1.2主要仪器
（1）电热恒温水浴锅（2）250ml三角烧瓶（3）50ml棕色滴定管（4）定时器
1.3主要试剂
（1）0.1000mol/L草酸钠标准储备液：准确称取在105℃下烘干至恒重的草酸钠6.701克，溶于纯水中至1000ml。
0.01000mol/L草酸钠标准溶液：将0.1000mol/L草酸钠标准储备液准确稀释10倍。
（2）0.1000mol/L高锰酸钾标准储备液：称取3.3克高锰酸钾溶于1000ml纯水中，煮沸15分钟，在暗处密闭保存，静置二周，用玻璃砂芯漏斗过滤，置暗处保存并标定准确浓度。
0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液：将0.1000mol/L高锰酸钾标准储备液准确稀释10倍。
（3）耗氧量标样：国家标准物质研究所。
1_4操作步骤
取100mL充分混匀的水样，于250ml的三角烧瓶中，加入5mL1+3的硫酸溶液混匀，用滴定管加入10mL 0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液，摇匀。将三角烧瓶放入沸腾的水浴锅内，准确加热30分钟。取下三角烧瓶，趁热加入10mL 0.01000mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液滴定至微红色，记录高锰酸钾溶液的用量。
计算结果：
耗氧量（O2，mg/L）=[（10+V1）×K-10]×M×8×1000/100
2实验结果与讨论
2.1水浴锅比较
选用德国美墨尔特WNE22基本型和上海一恒HWS26双列六孔进行比对。德国美墨尔特水浴锅，盖板密封性较好，使用过程中水蒸气蒸发现象较少，水浴水位下降不明显，使用过程中沸腾温度基本保持不变。上海一恒HWS26双列六孔水浴锅，盖板密封性较差，使用过程中水蒸气蒸发特别明显，水浴水位下降迅速，沸腾温度下降至96-97℃。
2.2水浴锅对测定结果的影响
取3支相同浓度耗氧量标样，（20ml安瓿瓶）标样浓度2.82±0.20mg/L（下限2.62-上限3.02）。分别用10mL移液管从安瓿中准确量取10mL浓样至250ml容量瓶中，用纯水稀释后定容至刻度，混匀后使用。取6个250ml三角烧瓶，用100mL移液管从容量瓶中准确量取100mL稀释液至三角烧瓶中，向各个三角烧瓶中分别加入1+3硫酸溶液、0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液，摇匀。等水浴锅完全沸腾达到100℃时，将6个三角烧瓶分成两组放入2个不同品牌的水浴锅水浴30分钟。每次间隔5分钟放入一个三角烧瓶并开始计时。同时做好空白试验。结果如图2所示。
由图2可以看出，相同浓度的耗氧量标样，放入不同的水浴锅水浴，测定结果差异很明显。美墨尔特WNE22水浴锅，3组标样的数值都在3.1mg/L附近，接近标样浓度的上限3.02；相对误差+7%。一恒HWS26型水浴锅，3组标样的数值都在2.6mg/L附近，接近标样浓度的下限2.62，相对误差7%。以标样平均值为例，因水浴锅差异检测数值上下限幅度相差0.51mg/L，理论误差18%。
2.3三角烧瓶是否预处理对测定结果的影响
使用一恒HWS26电热恒温水浴锅进行三角烧瓶是否预处理的比对。测定前三角烧瓶的预处理方法如下：向250mL的三角烧瓶内加入1mL硫酸溶液、少量纯水及高锰酸钾溶液。加热煮沸数分钟，取下三角烧瓶用草酸钠标准溶液滴定至微红色，将溶液倾出弃去。
取3支相同浓度耗氧量标样，（20ml安瓿瓶）标样浓度3.39±0.32mg/L（下限3.07-上限3.71）。采用相同的分析步骤，取6个三角烧瓶，每3个一组分成两批，先后放入水浴锅水浴30分钟。同时做好空白试验。结果见图3。
从图3可以看出，相同浓度的耗氧量标样，放入同一品牌的水浴锅水浴，三角烧瓶是否预处理测定结果也有差异。三角烧瓶预处理后，标样的平均值在3.06 mg/L；三角烧瓶未预处理，标样的平均值在2.88mg/L。两者相差0.18mg/L，理论误差5%。说明耗氧量项目检测中，前期的三角烧瓶是否预处理也存在误差，较之不同品牌水浴锅的误差要小很多。
3.操作关键点
操作中注意事项：
①水浴锅内的水位不能低于三角烧瓶内水样的水位。开启水浴锅前，加入纯水至合适的水浴水位。纯水太多沸腾后容易溢出水浴锅，纯水太少检测结果出现偏低。可以放入一个装满100mL水样的三角烧瓶为参考物，观察水浴水位是否合适。每次检测前需重新往水浴锅内加水且控制水浴锅内的水位。
②水样滴定的温度：水样从水浴锅内取出，加入草酸钠溶液后，在5min内完成滴定。保证水样的温度在70℃-80℃范围内为宜，防止检测结果出现偏低的可能。日常检测中，同批检测水样2个以上，可将三角烧瓶取出加入草酸钠溶液后，继续放置水浴锅上保温并尽快滴定。
③水样滴定的速度：控制好水样的滴定速度，防止滴定的速度太慢，使水样温度偏低导致检测结果出现偏低的可能。
4.结语
通过上述实验发现，测定耗氧量时，不同品牌的水浴锅对测定结果有较大的影响、三角烧瓶是否预处理的影响次之。自来水生产企业的日常检测可以忽略三角烧瓶的预处理，时间精力允许可平行测定已知耗氧量标样，以判定反应过程中误差的控制情况；各类实验室之间的水样比对应该严格控制反应条件，确保主要试剂仪器无大的误差，条件允许选用同一品牌的水浴锅，提高比对数据的可比性；市供水系统水质分析质量控制考核工作中，±5%是满分的评分标准，参与考核必须做好三角烧瓶的预处理，使测定结果在允许误差的范围内，这样才能提高测定的准确性和可靠性，达到考核要求。
關键词：耗氧量；水浴锅；高锰酸钾；预处理
耗氧量又称高锰酸盐指数，锰法化学需氧量（CODMn）。耗氧量是重要的水质指标之一，反映水质受到有机物污染的程度，也反映在水厂处理过程中净化的程度。较之其他有机物指标化学需氧量CODCr、总有机碳TOC、生化需氧量BOD、紫外光消光值EHV254等等，耗氧量（CODMn）因其测定较为方便，所需设备简单，对指导生产有重要的作用，是自来水生产企业的一个控制重点。《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006），在常规检验中列入了耗氧量，作为有机物综合指标，限值是3mg/L（水源特殊情况下放松到5mg/L）。这项标准适合自来水生产企业采用常规工艺，耗氧量的去除率在20%-30%的背景下使用。以上海为参考，采用深度处理工艺的自来水生产企业，耗氧量的去除率普遍在50%左右，远远低于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）限值3mg/L的标准。目前，上海有关部门正起草研究上海市饮用水地方标准，结合上海市原水水源特点，根据现有的生产工艺状况，制定更高标准的水质标准。依托这一标准，对上海的供水水质提出约束和指导。因此，耗氧量的准确检测具有重要的意义。
水中耗氧量的检测，一般采用酸性高锰酸钾滴定法。酸性高锰酸钾滴定法，因氧化程度和反应机理比较复杂，影响因素众多，不同的条件下测得耗氧量值不同。对水浴加热温度及加热时间、水浴锅内的水位、水样的滴定速度及滴定温度、水样的滴定终点、校正系数等都要准确控制，从而提高耗氧量检测的准确性。
本文通过实际工作选用2种不同的水浴锅、三角烧瓶是否预处理两个方面研究影响耗氧量检测结果的因素。
1实验部分
1.1测定原理
在酸性条件下，加入过量的高锰酸钾溶液置沸水浴中加热，使其中的还原性物质氧化，剩余的高锰酸钾用一定浓度的过量的草酸钠还原。根据消耗高锰酸钾的量换算成氧来表示。
1.2主要仪器
（1）电热恒温水浴锅（2）250ml三角烧瓶（3）50ml棕色滴定管（4）定时器
1.3主要试剂
（1）0.1000mol/L草酸钠标准储备液：准确称取在105℃下烘干至恒重的草酸钠6.701克，溶于纯水中至1000ml。
0.01000mol/L草酸钠标准溶液：将0.1000mol/L草酸钠标准储备液准确稀释10倍。
（2）0.1000mol/L高锰酸钾标准储备液：称取3.3克高锰酸钾溶于1000ml纯水中，煮沸15分钟，在暗处密闭保存，静置二周，用玻璃砂芯漏斗过滤，置暗处保存并标定准确浓度。
0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液：将0.1000mol/L高锰酸钾标准储备液准确稀释10倍。
（3）耗氧量标样：国家标准物质研究所。
1_4操作步骤
取100mL充分混匀的水样，于250ml的三角烧瓶中，加入5mL1+3的硫酸溶液混匀，用滴定管加入10mL 0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液，摇匀。将三角烧瓶放入沸腾的水浴锅内，准确加热30分钟。取下三角烧瓶，趁热加入10mL 0.01000mol/L草酸钠标准溶液，摇匀。立即用0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液滴定至微红色，记录高锰酸钾溶液的用量。
计算结果：
耗氧量（O2，mg/L）=[（10+V1）×K-10]×M×8×1000/100
2实验结果与讨论
2.1水浴锅比较
选用德国美墨尔特WNE22基本型和上海一恒HWS26双列六孔进行比对。德国美墨尔特水浴锅，盖板密封性较好，使用过程中水蒸气蒸发现象较少，水浴水位下降不明显，使用过程中沸腾温度基本保持不变。上海一恒HWS26双列六孔水浴锅，盖板密封性较差，使用过程中水蒸气蒸发特别明显，水浴水位下降迅速，沸腾温度下降至96-97℃。
2.2水浴锅对测定结果的影响
取3支相同浓度耗氧量标样，（20ml安瓿瓶）标样浓度2.82±0.20mg/L（下限2.62-上限3.02）。分别用10mL移液管从安瓿中准确量取10mL浓样至250ml容量瓶中，用纯水稀释后定容至刻度，混匀后使用。取6个250ml三角烧瓶，用100mL移液管从容量瓶中准确量取100mL稀释液至三角烧瓶中，向各个三角烧瓶中分别加入1+3硫酸溶液、0.01000mol/L高锰酸钾标准溶液，摇匀。等水浴锅完全沸腾达到100℃时，将6个三角烧瓶分成两组放入2个不同品牌的水浴锅水浴30分钟。每次间隔5分钟放入一个三角烧瓶并开始计时。同时做好空白试验。结果如图2所示。
由图2可以看出，相同浓度的耗氧量标样，放入不同的水浴锅水浴，测定结果差异很明显。美墨尔特WNE22水浴锅，3组标样的数值都在3.1mg/L附近，接近标样浓度的上限3.02；相对误差+7%。一恒HWS26型水浴锅，3组标样的数值都在2.6mg/L附近，接近标样浓度的下限2.62，相对误差7%。以标样平均值为例，因水浴锅差异检测数值上下限幅度相差0.51mg/L，理论误差18%。
2.3三角烧瓶是否预处理对测定结果的影响
使用一恒HWS26电热恒温水浴锅进行三角烧瓶是否预处理的比对。测定前三角烧瓶的预处理方法如下：向250mL的三角烧瓶内加入1mL硫酸溶液、少量纯水及高锰酸钾溶液。加热煮沸数分钟，取下三角烧瓶用草酸钠标准溶液滴定至微红色，将溶液倾出弃去。
取3支相同浓度耗氧量标样，（20ml安瓿瓶）标样浓度3.39±0.32mg/L（下限3.07-上限3.71）。采用相同的分析步骤，取6个三角烧瓶，每3个一组分成两批，先后放入水浴锅水浴30分钟。同时做好空白试验。结果见图3。
从图3可以看出，相同浓度的耗氧量标样，放入同一品牌的水浴锅水浴，三角烧瓶是否预处理测定结果也有差异。三角烧瓶预处理后，标样的平均值在3.06 mg/L；三角烧瓶未预处理，标样的平均值在2.88mg/L。两者相差0.18mg/L，理论误差5%。说明耗氧量项目检测中，前期的三角烧瓶是否预处理也存在误差，较之不同品牌水浴锅的误差要小很多。
3.操作关键点
操作中注意事项：
①水浴锅内的水位不能低于三角烧瓶内水样的水位。开启水浴锅前，加入纯水至合适的水浴水位。纯水太多沸腾后容易溢出水浴锅，纯水太少检测结果出现偏低。可以放入一个装满100mL水样的三角烧瓶为参考物，观察水浴水位是否合适。每次检测前需重新往水浴锅内加水且控制水浴锅内的水位。
②水样滴定的温度：水样从水浴锅内取出，加入草酸钠溶液后，在5min内完成滴定。保证水样的温度在70℃-80℃范围内为宜，防止检测结果出现偏低的可能。日常检测中，同批检测水样2个以上，可将三角烧瓶取出加入草酸钠溶液后，继续放置水浴锅上保温并尽快滴定。
③水样滴定的速度：控制好水样的滴定速度，防止滴定的速度太慢，使水样温度偏低导致检测结果出现偏低的可能。
4.结语
通过上述实验发现，测定耗氧量时，不同品牌的水浴锅对测定结果有较大的影响、三角烧瓶是否预处理的影响次之。自来水生产企业的日常检测可以忽略三角烧瓶的预处理，时间精力允许可平行测定已知耗氧量标样，以判定反应过程中误差的控制情况；各类实验室之间的水样比对应该严格控制反应条件，确保主要试剂仪器无大的误差，条件允许选用同一品牌的水浴锅，提高比对数据的可比性；市供水系统水质分析质量控制考核工作中，±5%是满分的评分标准，参与考核必须做好三角烧瓶的预处理，使测定结果在允许误差的范围内，这样才能提高测定的准确性和可靠性，达到考核要求。