关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论王淑芳栾洪文国

关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论作者：王淑芳栾洪文转贴自：国家城市供水水质监测网青岛监测站点击数：292您要打印的文件是：关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论打印本文关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论王淑芳栾洪文国家城市供水水质监测网青岛监测站摘要:水质分析项目耗氧量的准确检测往往都不太好进行,本文研究了水质分析项目耗氧量的检测方法,通过实验得出:严格掌握反应条件,准确控制加热时间,加热时进行加盖反应,是准确检测耗氧量项目的几个关键问题。只要掌握好这几个关键步骤，水质项目耗氧量的检测结果就会理想,在现行的检测方法内回收率可达97%。关键词：耗氧量滴定温度酸度滴定速度加热时间加盖反应回收率耗氧量分析项目在水质分析中属卫生方面的检测指标，水中耗氧量的大小不仅可以间接地反映水中还原性物质的相对含量，还可以做为水体被污染的标志之一对水质污染情况进行综合地分析评价。在给水处理中耗氧量的大小还可反映一定的净化程度，因此,水中耗氧量的检测有着重要的意义。水中耗氧量的检测，一般都采用酸性高锰酸钾滴定法进行而酸性高锰酸钾滴定法属于氧化还原反应类型，因氧化程度和反机理比较复杂，所以水中耗氧量的准确检测往往都不太好进行。本文研究了耗氧量的检测方法，指出了准确检测耗氧量的几键问题。实验结果表明：只要掌握好氧化还原反应的特点，掌握好检测所需要的各种条件，如滴定温度、滴定速度，特别是准的加热时间及注意加盖反应等几个关键步骤，耗氧量的检测就会得到比较满意的结果。1试验部分1.1仪器与试剂25mL棕色滴定管(2支)250mL具塞三角烧瓶500mL三角烧瓶多孔电热恒温水浴锅1+3硫酸溶液：将1份浓硫酸加入到3份纯水中，煮沸。滴加高锰酸钾标准溶液至溶液保持微红色。0.1000mol/L草酸钠溶液：称取6.701g草酸钠(Na2C2O4)溶于少量纯水中,并定容至1000mL,置暗处保存。0.01000mol/L草酸钠溶液:将0.1000mol/L草酸钠溶液稀释10倍.0.1000mol/L高锰酸钾溶液:称取3.3g高锰酸钾(KMnO4)溶于少量纯水中,并稀释至1000mL,煮沸15分钟,静置2天以上,然后用虹吸法将上部约800mL溶液移入棕色瓶中,置暗处保存并按下述方法标定浓度。吸取25.0mL0.1000mol/L草酸钠溶液于500mL三角瓶中，加入225mL新煮沸放冷的纯水中，再加入10mL浓硫酸，摇匀。加0-80℃，迅速自滴定管中滴加高锰酸钾溶液，滴至溶液呈微红色并保持30秒内不褪色即可。滴定终了时，溶液温度应不低于计算高锰酸钾的准确浓度。0.01000mol/L高锰酸钾溶液:用浓的高锰酸钾溶液进行稀释,注意现用现标定。1.2试验方法取100mL充分混匀的水样,置于250mL具塞三角烧瓶中,加入5mL1+3的硫酸溶液,用滴定管加入10.00mL0.01000mol/L高锰酸液,将具塞三角瓶放入沸腾的水浴锅内,准确加热30分钟。取下三角烧瓶待水样冷至70-80℃时,滴加10.00mL0.01000mol/L草酸溶液,然后摇匀.再于白色背景上,自滴定管加入0.01000mol/L高锰酸钾溶液,至溶液呈微红色且30秒内不褪色即可,记录用量L)。向滴定至终点的水样中,趁热(55-80℃)加入10.00mL0.01000mol/L草酸钠溶液,立即用0.01000mol/L高锰酸钾溶液滴定至微红色,记录用量V2(mL).如高锰酸钾溶液浓度为准确的0.01000mol/L,滴定时用量应为10.00mL,否则可求一校正系数:K=10/V2计算公式:耗氧量(O2,mg/L)=【(10+V1)K-10】×0.08×1000/1002.结论与讨论2.1各种条件的掌握很重要氧化还原反应的特点,一是反应速度比较慢,二是在什么条件下进行反应也很重要,因为不同的反应条件会决定不同的反应向,产生不同的反应结果。2.1.1水样的酸度条件酸性高锰酸钾滴定法对水样中的酸度有一定的要求,因为酸度可以加快反应速度。耗氧量的酸度范围要求在0.5-1.0mol/L间。5mL1+3硫酸溶液加在水样中的酸度为0.75mol/L。实验证明当水样的酸度控制在0.2mol/L时,耗氧量的滴定也会顺利进行，页码，1/4关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论2005-04-14=861PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建测结果不会出现偏差。2.1.2水样的滴定温度耗氧量的滴定温度,也是反应条件的一个重要方面。耗氧量滴定温度要求在65℃-85℃之间。温度的大小对耗氧量的滴定反有影响。当反应温度大于85℃时，草酸钠则容易分解;当反应温度低于65℃时,则会影响氧化反应的程度.因此，必须严格控制反温度.当室温为25℃时,水样从水浴锅中取下2分钟时水样的温度一般在80-85℃之间,此时正好进行滴定.滴定后水样的温度一般都会在60℃以上.如果掌握好水样取下后的时间与水样的温度的变化关系,就可以使滴定温度保证在65-85℃范围内进行。如果滴定后水样的温度不能控制在60℃以上时,温度最低也不要低于55℃。2.1.3水样的滴定速度耗氧量的滴定速度也不能忽视,也必须引起注意.氧化还原滴定的实质为电子得失关系,所以滴定速度相对来讲应该慢一些。高锰酸钾的滴定速度不能太快，也不能太慢。高锰酸钾在开始加入时,需一滴一滴地加.当第一滴的高锰酸钾加上颜色褪去后再加第二滴高锰酸钾,至高锰酸钾的颜色迅速褪掉成自身催化剂后再逐滴逐滴地快速加入。否则滴定速度太快,可影响反应速度,太慢又水样的温度偏低。2.1.4水样的滴定终点水样的滴定终点也应该注意,因为终点掌握不好也容易产生一定的误差。水样滴定时的终点与标定时的终点应该完全一致。高锰酸钾既是标准溶液,又是自身指示剂.准确滴定终点应该是:当水样刚出现不褪的淡粉红色后再多加2滴或2滴半高锰酸钾至产淡粉红色30秒钟不褪色即可。高锰酸钾的加入量也最好都从零点开始,滴定尽量用体积小一些的棕色滴定管进行,这样可以使滴定条件最大可能的趋向一致系统误差,提高检测的准确程度。2.2准确的加热时间是做好耗氧量检测的关键2.2.1准确控制加热时间耗氧量测定前水样需先放在水浴锅中加热反应30分钟然后进行滴定。准确的加热时间非常重要,因为加热时间的长短与检测结果的准确度有关。一定浓度的耗氧量,加热时间越长,检测结果越高；反之，加热时间不足,检测结果就会偏低。水样的加热时间超过3分钟,检测结果的回收率就会在最大回收率的基础上提高4%,水样的加热时间若超过5分钟,检测结果的回收率就会提高到%。所以应严格控制加热时间,注意不要使加热时间超出规定的范围要求。因为准确的加热时间是做好耗氧量检测的关键一环会给检测结果带来较大的偏差。结果见表1。2.2.2水浴量要高于水样量等水样在加热时除了要准确掌握加热时间,还应注意水浴锅内的水量是否高于水样瓶内的水样只有水浴锅内的水量高于水样的水样，才能保证水样瓶内的水样都进行充分的加热反应。否则加热反应不完全,易造成检测结果的偏低。另外,还需要对水在水浴锅内是否放得平稳引起注意,如果水样瓶在水浴锅内放得不平稳也会造成同样加热反应的不均匀,给检测结果带来误差量水样在水浴锅内的加热还不能放得太多,太多了也会影响水浴锅内的温度。一般每10分钟或15分钟放一个水样,一个水浴锅多放3个水样即可。这样既不会使水浴锅内的温度受到影响,又有比较充足的时间进行间隔滴定。水浴锅内各个孔的受热情况样,相邻的温度差别不大,相距远的温度差异较大。应注意尽量使水样在同一位置进行加热。这些环节注意并做好了就可以减不一致而产生的误差，提高检测准确度。平行滴定误差就会掌握在0.02-0.06mL之间,否则平行滴定误差可在0.1-0.3mL之间2.3水样在水浴锅中加热最好是加盖进行水样在水浴锅中加热最好是加盖进行。加盖加热与不加盖加热是不一样的。水样在水浴锅中不加盖加热的最高温度只能5℃，而加盖加热可以使瓶内水样的温度更高一些。瓶内水样的温度高了，反应就会充分，氧化程度就会更好。除此之外加盖还可以起到避免某些被测成份在加热中被蒸发损失掉的作用，防止检测结果出现偏低的可能。水样在水浴锅中加热，加不加盖对检测结果的准确性没有什么影响，加盖加热与不加盖加热的检测结果基本上是一致的。加盖加热应该说更为合理一些，不加盖加热有造成检测结果偏低的可能。从实验的情况看，也表明不加盖加热的检测结果似乎有偏低的趋势。结果见表2。页码，2/4关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论2005-04-14=861PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建蒸馏水不处理不影响分析滴定的准确性在耗氧量的检测中,因为所用的蒸馏水能消耗一定量的高锰酸钾溶液,所以蒸馏水中存在着空白值的问题.蒸馏水中存在的空白值不处理会不会影响检测结果的准确性呢﹖这是一般检测者都要碰到和考虑的问题。普通蒸馏水、去离子水及二次蒸馏水中都存在一定量的空白值。加入硫酸及高锰酸钾进行处理，处理的结果虽然空白值到一定程度的降低，但是不能够将其去除。将处理后的蒸馏水再进行重复处理，其结果空白值还是依然存在。也就是说蒸馏空白值在现有的条件下是不容易将其从根本上去除的。用不处理的蒸馏水直接进行稀释滴定，其检测结果的准确度将不会受到影响。普通蒸馏水中的空白值一般在0.35-0.50mg/L之间,若用其直接稀释CODMn标准样品,蒸馏水中的空白值所造成的误差可在白时去除。若用其进行溶液的配置及标定,蒸馏水中的空白值所造成的误差非常小，可忽略不计。从实验的结果来看,也说明了普通的蒸馏水不处理直接用于分析滴定,其检测结果的准确度不受影响。结果见表3。2.5稀释样品时必须做减空白处理标准样品和水样在稀释时,必须考虑蒸馏水中的空白值对检测结果所带来的影响。前面已提到即便是经过多次处理后的蒸其中的空白值仍然还会存在,所以样品在稀释时蒸馏水所引进的误差必须在计算时减去，否则将造成较大的误差。实验的结果也表明不减空白值将产生大约为10%的误差。结果见表4。减空白必须用以下的公式进行计算计算公式:耗氧量(O2,mg/L)=｛【(10+V1)K-10】-【(10+V0)K-10】R｝×0.08×1000/V22.6校正系数应尽量接近“1”为最好在耗氧量的检测中,在滴定的最后要对高锰酸钾的准确浓度进行重新标定。如果高锰酸钾的浓度与草酸钠的浓度不一致,一校正系数对二者浓度的差异进行校正.高锰酸钾的浓度最好和草酸钠的浓度一致,不要相差太大.因为高锰酸钾滴定水中的还物质,其作用原理是建立在二者浓度相当的基础上进行的。所以高锰酸钾的浓度不要与草酸钠的浓度有较大的差别。虽然二者差异可由校正系数进行校正,校正后的检测结果不会受到影响,但二者的浓度最好还是趋向一致为最好。标定时高锰酸钾的消耗量一般在9.94-10.06毫升之间为宜。2.7滴定瓶不处理不影响检测结果的准确性在耗氧量的检测中,标准检测方法(GB5750-85)要求检测前应事先将瓶子用高锰酸钾进行处理,以保证检测结果的准确性。表明瓶子事先不处理直接用于滴定将不会影响检测结果的准确性。虽然瓶壁能消耗一点高锰酸钾溶液，但清洗后的瓶子所消耗的高锰酸钾溶液的用量与处理后的蒸馏水等同，所以瓶子不处理可直接用于滴定，检测结果的准确度将不受影响。结果见表5。页码，3/4关于准确检测水质分析项目耗氧量的一些体会及讨论2005-04-14=861PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建如果一定要用处理后的瓶子进行滴定,可用上一次滴定后未刷的瓶子进行滴定,但瓶内