水样高锰酸钾消耗量测定

一、‌测定原理‌

‌氧化反应基础‌

在酸性条件下（通常加入硫酸调节pH≤2），高锰酸钾（KMnO₄）作为强氧化剂，与水中的还原性物质（如有机物、亚硝酸盐、硫化物等）发生氧化还原反应，生成Mn²⁺和CO₂等产物。

通过测定反应前后高锰酸钾的消耗量，间接计算水样的化学需氧量（COD），以高锰酸盐指数（CODMn，单位：mgO₂/L）表示。

‌终点判定‌

剩余的高锰酸钾需用过量的草酸钠（Na₂C₂O₄）还原，再用标准高锰酸钾溶液返滴定至微红色为终点，通过两次滴定体积差计算实际消耗量。

二、‌实验步骤与操作要点‌

‌试剂与仪器准备‌

‌标准溶液配制‌：

‌高锰酸钾溶液（0.02 mol/L）‌：需煮沸并过滤去除杂质，储存于棕色瓶避光保存；

‌草酸钠溶液（0.05 mol/L）‌：作为基准还原剂，需现用现配。

‌仪器‌：恒温水浴锅、酸式滴定管、锥形瓶、pH计等。

‌水样预处理‌

‌取样体积‌：根据污染程度调整取样量（通常取100 mL），浑浊水样需经0.45 μm滤膜过滤；

‌酸化处理‌：加入10 mL 1:3硫酸溶液，调节pH至强酸性（pH≈2）。

‌氧化反应与滴定‌

‌第一次氧化‌：加入15.00 mL高锰酸钾溶液，沸水浴加热10分钟，确保充分反应；

‌还原剩余KMnO₄‌：趁热加入10.00 mL草酸钠溶液，溶液由紫红色变为无色；

‌返滴定‌：用高锰酸钾标准液滴定至微红色终点，记录总消耗体积（如4.50 mL）。

三、标准限值‌

‌饮用水‌：CODMn≤3 mg/L；

‌地表水‌：Ⅰ类水≤2 mg/L，Ⅱ类水≤4 mg/L。

四、‌关键注意事项‌

‌干扰消除‌

‌氯离子干扰‌：若Cl⁻浓度＞300 mg/L，需加入硫酸银（Ag₂SO₄）沉淀消除；

‌温度控制‌：沸水浴时间需严格控制在10±1分钟，防止有机物过度挥发或氧化不彻底。

‌质控要求‌

‌空白实验‌：每批次需同步测定空白样，相对偏差≤5%；

‌平行样检测‌：两次平行测定结果差值≤10%为有效。

五、‌应用场景‌

‌饮用水安全评估‌：快速筛查水源中有机污染物负荷；

‌工业废水监测‌：评估化工、印染等行业废水的可生化性；

‌应急污染溯源‌：结合其他指标（如氨氮、总磷）定位污染源。

通过标准化操作与精准计算，可高效评估水体的氧化性污染风险，为水质管理与治理提供科学依据。