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探讨如何将滴定分析法运用到水质检测中

2020-05-07 421 上传者：管理员

摘要：随着现代经济的快速发展，人们的生活水平也所有提高，但是，中国仍然面临用水困难的问题。出现这种现象不仅是因为水资源短缺，还因为水质较差。针对上述情况，进行水质检测是十分有必要的。KMnO4是一种常用的氧化剂，它可以与水中的各种污染物发生氧化反应进而生成高锰酸盐，然后对高锰酸盐指数进行测定就能确定水中所含的各种物质。在实际工作中，利用KMnO4进行水质检测已经成为常用的方法。接下来，将高锰酸盐作为氧化剂，对水质检测中滴定分析法的运用展开叙述。

关键词：
KMnO4
水质优化
水质检测
水资源
滴定分析法
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水质检测是当前中国进行水质优化，提升中国人民用水健康工作中比较重要的一个环节，而高锰酸盐指数测定又是水质检测中特别重要的内容，通过高锰酸盐指数可以对水质污染的程度进行分析和判定。但是，水质检测是一个复杂的过程，涉及的流程众多，如果想要获得较为准确的检测结果，就需要提高对高锰酸盐检测的重视程度，不断优化高锰酸盐指数测定方案，以进一步提高结果的准确性和真实性。

1、滴定分析法的工作原理

滴定分析法是水质分析中常用的一种方法。这种方法的工作原理是，将已知浓度的标准溶液加入到待测定物质的溶液中，直到被测定的物质与标准溶液完全反应，然后利用所滴加的标准溶液的浓度和体积计算出待测物质在溶液中的含量[1]。

一般情况下，水中的污染物质主要包括两部分，即有机物和无机还原性物质。KMnO4具有较强的氧化性，可以与水中的各种物质发生氧化反应，进而生成高锰酸盐，从而确定水中污染物的含量[2]。但是，利用KMnO4测定水质也有一定的限制条件，例如：进行滴定分析时，周围环境的温度、测量过程中的加热时间、KMnO4本身的浓度等。由此可知，利用KMnO4进行水质测定受外界因素的影响较大，所以，在测定过程中，一定要严格控制环境条件，按照实验操作的要求严格进行。

2、利用KMnO4滴定法进行水质检测的操作过程

在进行滴定分析实验前，先要对被检测水体取样，本实验中分取100mL混合水样于250mL锥形瓶中，然后加入5mL的H2SO4，摇匀，将混合后的水样用pH试纸测量，将其pH值控制在1～2之间。接着加入10mL物质的量浓度为0.01mol/L的KMnO4溶液，摇匀，并放入沸水中加热，沸水溶液面要高于反应溶液的液面。取下锥形瓶，趁热加入10mL物质的量浓度为0.01mol/L的Na2C2O4标准溶液，摇匀。然后马上用物质的量浓度为0.01mol/L的KMnO4溶液滴定至显为红色，并记录下来KMnO4溶液的消耗量。在这一过程中需要注意的是，要确保制备样品的新鲜度，尽量在2d之内进行检测，以免影响水质检测结果。表1为空白水样滴定结果，表2为天然水样滴定结果，表3为加标水样滴定结果。

得出数据之后，高锰酸盐指数计算公式为：

式(1)中，IMn为高锰酸盐指数；V1为样品滴定时消耗的KMnO4溶液的体积，mL;V2为标定时所消耗的KMnO4溶液的体积，mL;c为KMnO4溶液物质的量浓度，mol/L。

3、水质检测中的注意事项

3.1确定实验方案

a)事先做好各种试剂的准备工作，在实验中用到的试剂有KMnO4溶液、Na2C2O4溶液、Na2C2O4标准溶液等[3];b)测定空白水样、待测水样和KMnO4溶液校正系数；c)计算KMnO4溶液的浓度，计算时要明确水样是否经过稀释，选择合适的公式进行计算。

表1空白水样滴定结果

注：K为校正系数；x为两组数据的平均值。

表2天然水样滴定结果

表3加标水样滴定结果

3.2样品采集和保存的注意事项

在采集完高锰酸盐水样之后，还要注意对水样的保存，确保样品处于规定的状态。在这个过程中可以滴加H2SO4，为之后的实验打下基础。如果不能在高锰酸盐中滴加H2SO4，应告知实验人员在样品中滴加H2SO4，以免样品的酸碱值发生变化[4]。此外，还应该注意样品的存储和采集时间，一般来说，样品的采集时间应该尽量控制在2d以内，保存时间应该控制在6h以内。对于样品的存储，要将样品存储在0～5℃的环境中，保持阴凉，以免样品变质。

3.3控制实验过程中的温度

在测定酸性高锰酸盐指数时，要求技术人员做好加热工作，控制温度，以加快实验进程。一般在进行实验时，应该将水浴的温度控制在70～80℃之间，以保证水样性质的稳定，避免损坏样品，提高实验结果的准确性[5]。

3.4控制KMnO4溶液的浓度

KMnO4溶液的浓度对实验结果的准确性尤为重要，水质检测人员一定要严格按照相应的标准来配制溶液，使浓度标准最大程度与理论要求相近[6]。在这个基础上，还应该做好溶液的储存等工作，在进行溶液滴定前先测量好浓度，如果测定的浓度符合标准要求，则可以继续进行下一步工作，如果不能满足要求，则要重新测定，以保证实验结果的准确性。

3.5检查实验仪器的质量

在实验过程中，还应该选择最合适的检测方式检查实验仪器的质量，以确保最终检测结果的准确性。一方面，要求水质检测工作人员做好实验仪器的准备工作，选择合适规格的仪器，同时，严格按照实验仪器的操作要求进行操作和养护。例如：对于实验过程中用到的一些玻璃仪器，应该先用洗洁精对其浸泡，然后冲洗。在这个过程中，仪器中的污垢会一起冲洗干净，然后要确保仪器内部不挂水珠，之后再用弱酸溶液浸泡玻璃仪器，多次冲洗，最后用蒸馏水冲洗、干燥后再使用[7]。

4、结语

综上所述，水质检测是一项十分重要的工作，关系到人们的用水安全，因此，相关部门和工作人员一定要提高对其的重视度。针对水质检测过程中高锰酸盐这一重要指数的滴定实验进行了分析，从实验方案、水样保存、实验环境、实验仪器质量等方面进行了阐述。在实际的测定过程中，一定要将这些问题作为重点考察内容，仔细研究检测流程，从而保证水质检测结果的准确性。

参考文献：

[1]施玉格,王昭申,吴丽.地表水中化学需氧量､高锰酸盐指数和生化需氧量的实验室间检测比对分析[J].干旱环境监测,2019,33(3):117-119.

[2]李新佩.水中高锰酸盐指数测定的主要影响因素分析[J].资源节约与环保,2019(1):55.

[3]晁晶迪,刘思铭,常淼,等.TS-3300滴定分析微系统测定水样高锰酸盐指数结果的检验[J].分析仪器,2018(4):128-134.

[4]曹华杰,邹东福,刘莉华.浅谈提高水质检测分析中高锰酸盐指数(酸性法)测定的准确度[J].内蒙古石油化工,2017,43(8):58-59.

[5]林威.水质检测中对酸性高锰酸盐指数测定的探究[J].低碳世界,2019,9(2):16-17.

[6]谢立新.水质检测中对酸性高锰酸盐指数测定的讨论[J].陕西水利,2011(6):138-139.

[7]陈玉.酸性法测定水中高锰酸盐指数的关键影响因素研究[J].南方农机,2019,50(20):218.

徐勇.水质检测中滴定分析法的运用[J].能源与节能,2020(04):68-69.