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【摘 要】高锰酸盐指数是应对污水处理的主要技术之一，通过检测高锰酸盐的指数，可以有效地检测出反映水体遭受有机物和还原性无机物的污染程度，促进对生活用水、污水处理等进行合理分析处理，提高工作质量。但是在水质常规检测分析过程中，高锰酸盐指数检测难度系数较高，所以为了保证高锰酸盐指数测定结果的准确性，工作人员在进行测定的时候，务必要保证相关操作的规范性，尽量控制影响测定结果的诸多因素，为了促进高锰酸盐指数测定工作的质量。
【关键词】高锰酸钾；指数分析；酸性法则测定
引言
高锰酸盐指数是水质常规监测中较难准确测量的项目之一。在长期的实验中我总结了自己和同事在实际操作过程中的一些常见问题：①水浴加热过程中，溶液颜色变浅或全部褪去；②沸水浴反应完毕后，加10.00ml0.01mol/lNa2C2O4溶液时红色没有完全退去；③加草酸钠后溶液为橙黄色；④水浴过程中出现沉淀。这样一个看似简单的滴定实验怎么这么难做呢，后来我查了大量资料，进行反复对比实验，发现这样一个简单的氧化还原过程中却隐藏着诸多基础知识。从原理到一些实验细节，需要完全吃透还是不容易的。需要注意的环节也比较多，比如酸度，高锰酸钾浓度、滴定速度，加热温度时间的控制等特别是做实际样品时，有些样品浊度较大或有颜色，这时滴定终点就不很明显，会以产生较大误差。本文对高锰酸盐指数的分析及测定做一个简单的分析和探讨。
一、配制较稳定的高锰酸钾溶液
高锰酸钾试剂常含有二氧化锰和其它杂质，如硫酸盐、氯化物和硝酸盐等，并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响，它们可与MnO4+反应而析出MnO（0H）2沉淀，Mn02和MnO（0H）2又能促进高锰酸钾溶液的分解，此外，由于KMn04溶液能自行分解，其分解方程式如下：
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，在碱性和酸性溶液中分解较快，同时有Mn2+和Mn02的存在下能加速其分解，见光分解的速度更快。因此，必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。为了配制较稳定的KMn04溶液，常采用下列措施：
（1）称取少量多于理论量的KMn04，溶解在规定体积的蒸馏水中，例如配制CKMn04=0.1000mol/L（1/5KMnO4）溶液1L，一般称取3.3g固体KMn04。
（2）将配制好的KMnO4溶液加热至沸腾并维持微沸状态约1h，然后放置暗处过夜，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。
（3）用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。
（4）将过滤后的KMn04溶液储存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，使用时标定。
二、注意浓度
（1）配制KMnO4标液时，应称取KMnO4应稍多于理论量，例如配制C（KMnO4）=0.1mol/lKMnO4溶液1L，GB11892-89要求用量为3.16g，实际操作中一般称取3.2-3.5g，其一是因为高锰酸钾（KMnO4）不易提纯，常含有MnO2、硫酸盐、氯化物等少量杂质，其二水和空气中含有微量还原性物质，这些物质都能与KMnO4反应析出MnO2沉淀，MnO2沉淀又会加速KMnO4分解，此外光热等外在条件也会促使KMnO4分解，从而降低高锰酸钾溶液浓度。
（2）配制KMnO4标液须加热煮沸2h，使溶液中存在的还原性物质完全氧化，然后放置2-3d，倾出上清液，置于棕色试剂瓶并于暗处存放，以待标定。
（3）准确标定KMnO4溶液的浓度。KMnO4溶液是深紫色，能通过自身颜色的改变指示滴定终点的到达，在H2SO4酸性溶液中KMnO4与Na2C2O4反应：2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+5Na2SO4+K2SO4+8H2O+10CO2↑。
三、需注意事项
在对高锰酸盐指数测定时必须要对其先进行水样测定。在取水样时要适当进行少取，然后根据检测情况用水将其稀释到100mL，混和好由 250mL 的锥形瓶盛装；然后再其中加入 5mL 的（1+3）硫酸，并摇晃使其均匀充分混和，混合完成后再往其中加入 10.00mL，0.01mol/L 的高锰酸钾溶液，放置火上加热，加热完毕后，马上往里面加上 10.00mL 的0.0100mol/L 草酸钠标准溶液跟0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定使其变成微红色，要注意的是必须要在整个检测过程中记录好所消耗的高锰酸钾溶液的准确体积（V）。在检测定时过程中要注意高锰酸钾溶液的校正系数值。在测定过程中溶液加热要确保高锰酸钾溶液温度达到 60℃-80℃，等温度达到规定温度后，要往里面掺加 0.0100mol/L 草酸钠标准溶液，然后再将其滴定成微红色，通过所具体消耗的体积（V），求出高锰酸钾溶液的校正系数（K）。K=10.00/V（10.00 为加入草酸钠标准溶液的实际体积）。
四、分析条件控制
（1）温度控制：室温下高锰酸钾氧化能力弱，终点时间长。为加快反应速度须将溶液温度控制在70℃-80℃，温度太高，在酸性介质H2C2O4易分解导致标定结果偏高。
H2C2O4→CO2+CO+H2O
（2）酸度控制：滴定应在一定酸度的H2SO4介质中进行，一般滴定开始时，溶液应为0.5-1mol/l左右，滴定终了时应为0.2-0.5mol/l左右。酸度过低，MnO4一部分被还原成MnO2；酸度过高会促进H2C2O4分解。
（3）滴定速度：开始时宜慢不宜快，否则滴入KMnO4在热的酸性溶液中来不及和H2C2O4反应而发生分解，开始滴定反应速度极慢，只有滴入几滴KMnO4待其褪色即反应完毕生成Mn2+作为催化剂时，滴定才逐渐加快。
（4）终点控制：用KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色且维持30s-1min不变色即为终点，时间长了，空气中还原性气体及尘埃等杂质使MnO4-缓慢分解，溶液粉红色就会消失。 （5）加热时间的控制：为使KMnO4将酸性样品中的某些有机物和无机还原性物质完全氧化，GB11892-89要求沸水浴加热时间控制在30min。
五、高锰酸盐指数检测的步骤及影响因素
1、进行反应测试。要检测过程中，在取出的水样中加入硫酸，使其呈酸性，而后加入高锰酸钾溶液，进行沸水浴加热，等溶液温度达到要求标准后，用草酸钠对剩余的高锰酸钾还原，通过测试过程数据核算，如实计算出高锰酸盐指数。
2、测定操作步骤。在测定过程中要坚持采用返滴定法，由于在测定过程中溶液中已有 Mn2+存在，所以滴定时速度可适当加快，但在实验中一定不能让 KMnO4溶液呈直线状流下去，因为加入的KMnO4如果不能及时与 C2H22-反应，容易在热的酸性溶液中分解，将导致结果偏高。
3、 K 值的变化对结果影响作用。在进行检测的过程中除了加强终点控制外，用 10ml 单标线移管以保证移取草酸钠的准确性的同时，还要采用多次校正 K 值，取平均值以提高 K 值的准确度。
4、水浴加热时间对检测的影响。由于高锰酸钾指数的测定值往往会随着加热时间延长而递增，当水样溶液加热到 30min 时，溶液的测定值最能够接近真值，在检测过程中如果控制好反应温度，就能够较好地满足高锰酸钾指数试验的要求。
5、蒸馏水空白值对测定准确性的影响。在检测中，为了确保检测的准确性，一般要先用蒸馏水对高锰酸钾溶液进行稀释，检测时要以新鲜蒸馏水为最佳选择，一定要注意不要使用存放 5 天以上的蒸馏水，不然就会降低蒸馏水空白值对测定准确性的影响。
六、消除高锰酸盐指数检测误差措施
1、科学进行温度控制
在进行检测中要坚持控制反应温度在70-80℃左右，以保持反应速度，因为如果加热过程中温度过低，那么检测试验的反应速度将会变的极慢，不过也不能让温度过高，不然温度如果超过 90℃，H2C2O4部分分解就会导致标定结果偏高。
2、合理进行酸度控制
在检测过程中，滴定时要将溶液[H+]保持在 0.5M1mol/L 左右，滴定保持在 0.2M0.5mol/Lh如果溶液酸度过低，MnO4-就会部分被还原成 MnO2；酸度过高会促进 H2C2O4分解。
七、几点建议
高锰酸盐指数是一个条件性指标，它是一定条件下的测试结果，要准确测量除要按上述方法严格控制实验条件外，要做好这个实验还应注意。
（1）滴定管读数时应注意有色溶液要读溶液最高点。（2）移取10.00ml0.01mol/lKMnO4和10.00ml0.01mol/lNa2C2O4溶液时必须用A级大肚移液管。（3）KMnO4的校正系数控制在0.98-1.02范围内最好。（4）注意水浴加热过程中应使沸水液面高过反应溶液液面。（5）水浴加热过程中分析人员应根据自己操作速度及实验条件，将每个样品加热时间间隔开，即每隔5min放入一个样品，这样既防止多个样品同时放入沸水浴后出现局部再沸腾现象，也可以使每个样品后续滴定中按要求温度严格进行，确保测试结果的准确性。
结束语
由于高锰酸盐指数检测在实际应用中还存在着诸多的问题，需要实验人员始终按照操作规范进行测定，并采取适宜的方法消除影响因素，从而确保测定结果的准确度。
参考文献：
[1]何平，周侣艳，余海霞，赵佳佳.水中高锰酸盐指数测定不确定度的评定[J].环境科学与管理. 2012（05）.
[2]韩君君.酸性高锰酸盐指数测定误差的探讨[J].资源节约与环保.2013（02）.
[3]王秀英.浅析影响高锰酸盐指数测定的若干因素[J].福建分析测试.2009（02）.
【关键词】高锰酸钾；指数分析；酸性法则测定
引言
高锰酸盐指数是水质常规监测中较难准确测量的项目之一。在长期的实验中我总结了自己和同事在实际操作过程中的一些常见问题：①水浴加热过程中，溶液颜色变浅或全部褪去；②沸水浴反应完毕后，加10.00ml0.01mol/lNa2C2O4溶液时红色没有完全退去；③加草酸钠后溶液为橙黄色；④水浴过程中出现沉淀。这样一个看似简单的滴定实验怎么这么难做呢，后来我查了大量资料，进行反复对比实验，发现这样一个简单的氧化还原过程中却隐藏着诸多基础知识。从原理到一些实验细节，需要完全吃透还是不容易的。需要注意的环节也比较多，比如酸度，高锰酸钾浓度、滴定速度，加热温度时间的控制等特别是做实际样品时，有些样品浊度较大或有颜色，这时滴定终点就不很明显，会以产生较大误差。本文对高锰酸盐指数的分析及测定做一个简单的分析和探讨。
一、配制较稳定的高锰酸钾溶液
高锰酸钾试剂常含有二氧化锰和其它杂质，如硫酸盐、氯化物和硝酸盐等，并且受蒸馏水中常含有微量还原性物质的影响，它们可与MnO4+反应而析出MnO（0H）2沉淀，Mn02和MnO（0H）2又能促进高锰酸钾溶液的分解，此外，由于KMn04溶液能自行分解，其分解方程式如下：
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，在碱性和酸性溶液中分解较快，同时有Mn2+和Mn02的存在下能加速其分解，见光分解的速度更快。因此，必须正确地配制和保存高锰酸钾溶液。为了配制较稳定的KMn04溶液，常采用下列措施：
（1）称取少量多于理论量的KMn04，溶解在规定体积的蒸馏水中，例如配制CKMn04=0.1000mol/L（1/5KMnO4）溶液1L，一般称取3.3g固体KMn04。
（2）将配制好的KMnO4溶液加热至沸腾并维持微沸状态约1h，然后放置暗处过夜，使溶液中可能存在的还原性物质完全氧化。
（3）用微孔玻璃漏斗过滤，除去析出的沉淀。
（4）将过滤后的KMn04溶液储存于棕色试剂瓶中并存放于暗处，使用时标定。
二、注意浓度
（1）配制KMnO4标液时，应称取KMnO4应稍多于理论量，例如配制C（KMnO4）=0.1mol/lKMnO4溶液1L，GB11892-89要求用量为3.16g，实际操作中一般称取3.2-3.5g，其一是因为高锰酸钾（KMnO4）不易提纯，常含有MnO2、硫酸盐、氯化物等少量杂质，其二水和空气中含有微量还原性物质，这些物质都能与KMnO4反应析出MnO2沉淀，MnO2沉淀又会加速KMnO4分解，此外光热等外在条件也会促使KMnO4分解，从而降低高锰酸钾溶液浓度。
（2）配制KMnO4标液须加热煮沸2h，使溶液中存在的还原性物质完全氧化，然后放置2-3d，倾出上清液，置于棕色试剂瓶并于暗处存放，以待标定。
（3）准确标定KMnO4溶液的浓度。KMnO4溶液是深紫色，能通过自身颜色的改变指示滴定终点的到达，在H2SO4酸性溶液中KMnO4与Na2C2O4反应：2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+5Na2SO4+K2SO4+8H2O+10CO2↑。
三、需注意事项
在对高锰酸盐指数测定时必须要对其先进行水样测定。在取水样时要适当进行少取，然后根据检测情况用水将其稀释到100mL，混和好由 250mL 的锥形瓶盛装；然后再其中加入 5mL 的（1+3）硫酸，并摇晃使其均匀充分混和，混合完成后再往其中加入 10.00mL，0.01mol/L 的高锰酸钾溶液，放置火上加热，加热完毕后，马上往里面加上 10.00mL 的0.0100mol/L 草酸钠标准溶液跟0.01mol/L 高锰酸钾溶液滴定使其变成微红色，要注意的是必须要在整个检测过程中记录好所消耗的高锰酸钾溶液的准确体积（V）。在检测定时过程中要注意高锰酸钾溶液的校正系数值。在测定过程中溶液加热要确保高锰酸钾溶液温度达到 60℃-80℃，等温度达到规定温度后，要往里面掺加 0.0100mol/L 草酸钠标准溶液，然后再将其滴定成微红色，通过所具体消耗的体积（V），求出高锰酸钾溶液的校正系数（K）。K=10.00/V（10.00 为加入草酸钠标准溶液的实际体积）。
四、分析条件控制
（1）温度控制：室温下高锰酸钾氧化能力弱，终点时间长。为加快反应速度须将溶液温度控制在70℃-80℃，温度太高，在酸性介质H2C2O4易分解导致标定结果偏高。
H2C2O4→CO2+CO+H2O
（2）酸度控制：滴定应在一定酸度的H2SO4介质中进行，一般滴定开始时，溶液应为0.5-1mol/l左右，滴定终了时应为0.2-0.5mol/l左右。酸度过低，MnO4一部分被还原成MnO2；酸度过高会促进H2C2O4分解。
（3）滴定速度：开始时宜慢不宜快，否则滴入KMnO4在热的酸性溶液中来不及和H2C2O4反应而发生分解，开始滴定反应速度极慢，只有滴入几滴KMnO4待其褪色即反应完毕生成Mn2+作为催化剂时，滴定才逐渐加快。
（4）终点控制：用KMnO4溶液滴定至溶液呈粉红色且维持30s-1min不变色即为终点，时间长了，空气中还原性气体及尘埃等杂质使MnO4-缓慢分解，溶液粉红色就会消失。 （5）加热时间的控制：为使KMnO4将酸性样品中的某些有机物和无机还原性物质完全氧化，GB11892-89要求沸水浴加热时间控制在30min。
五、高锰酸盐指数检测的步骤及影响因素
1、进行反应测试。要检测过程中，在取出的水样中加入硫酸，使其呈酸性，而后加入高锰酸钾溶液，进行沸水浴加热，等溶液温度达到要求标准后，用草酸钠对剩余的高锰酸钾还原，通过测试过程数据核算，如实计算出高锰酸盐指数。
2、测定操作步骤。在测定过程中要坚持采用返滴定法，由于在测定过程中溶液中已有 Mn2+存在，所以滴定时速度可适当加快，但在实验中一定不能让 KMnO4溶液呈直线状流下去，因为加入的KMnO4如果不能及时与 C2H22-反应，容易在热的酸性溶液中分解，将导致结果偏高。
3、 K 值的变化对结果影响作用。在进行检测的过程中除了加强终点控制外，用 10ml 单标线移管以保证移取草酸钠的准确性的同时，还要采用多次校正 K 值，取平均值以提高 K 值的准确度。
4、水浴加热时间对检测的影响。由于高锰酸钾指数的测定值往往会随着加热时间延长而递增，当水样溶液加热到 30min 时，溶液的测定值最能够接近真值，在检测过程中如果控制好反应温度，就能够较好地满足高锰酸钾指数试验的要求。
5、蒸馏水空白值对测定准确性的影响。在检测中，为了确保检测的准确性，一般要先用蒸馏水对高锰酸钾溶液进行稀释，检测时要以新鲜蒸馏水为最佳选择，一定要注意不要使用存放 5 天以上的蒸馏水，不然就会降低蒸馏水空白值对测定准确性的影响。
六、消除高锰酸盐指数检测误差措施
1、科学进行温度控制
在进行检测中要坚持控制反应温度在70-80℃左右，以保持反应速度，因为如果加热过程中温度过低，那么检测试验的反应速度将会变的极慢，不过也不能让温度过高，不然温度如果超过 90℃，H2C2O4部分分解就会导致标定结果偏高。
2、合理进行酸度控制
在检测过程中，滴定时要将溶液[H+]保持在 0.5M1mol/L 左右，滴定保持在 0.2M0.5mol/Lh如果溶液酸度过低，MnO4-就会部分被还原成 MnO2；酸度过高会促进 H2C2O4分解。
七、几点建议
高锰酸盐指数是一个条件性指标，它是一定条件下的测试结果，要准确测量除要按上述方法严格控制实验条件外，要做好这个实验还应注意。
（1）滴定管读数时应注意有色溶液要读溶液最高点。（2）移取10.00ml0.01mol/lKMnO4和10.00ml0.01mol/lNa2C2O4溶液时必须用A级大肚移液管。（3）KMnO4的校正系数控制在0.98-1.02范围内最好。（4）注意水浴加热过程中应使沸水液面高过反应溶液液面。（5）水浴加热过程中分析人员应根据自己操作速度及实验条件，将每个样品加热时间间隔开，即每隔5min放入一个样品，这样既防止多个样品同时放入沸水浴后出现局部再沸腾现象，也可以使每个样品后续滴定中按要求温度严格进行，确保测试结果的准确性。
结束语
由于高锰酸盐指数检测在实际应用中还存在着诸多的问题，需要实验人员始终按照操作规范进行测定，并采取适宜的方法消除影响因素，从而确保测定结果的准确度。
参考文献：
[1]何平，周侣艳，余海霞，赵佳佳.水中高锰酸盐指数测定不确定度的评定[J].环境科学与管理. 2012（05）.
[2]韩君君.酸性高锰酸盐指数测定误差的探讨[J].资源节约与环保.2013（02）.
[3]王秀英.浅析影响高锰酸盐指数测定的若干因素[J].福建分析测试.2009（02）.