DB36/T 2107-2024 水質 高(gāo)錳(měng)酸(suān)鹽指數(shù)的測定 氧(yǎng)化(huà)還(huán)原(yuán)自(zì)動(dòng)滴定法(fǎ)

範圍(wéi)
本文(wén)件規(guī)定(dìng)了(liǎo)水質(zhì)中高(gāo)錳酸鹽指(zhǐ)數(shù)的氧(yǎng)化還(huán)原(yuán)自(zì)動滴定方法。
本文件適用於地(dì)表(biǎo)水， 地(dì)下水(shuǐ)和(hé)飲用水(shuǐ)(飲用水源地)的測(cè)定(dìng)，方(fāng)法檢出限(xiàn)為0.1mg/L，測定(dìng)範圍(wéi)為0.4mg/L～4.5mg/L。對(duì)高錳酸鹽指(zhǐ)數較高(gāo)的水(shuǐ)，可適(shì)當稀釋後(hòu)測(cè)定(dìng)。
本文(wén)件不(bù)適用於測定工(gōng)業(yè)廢水中有機(jī)汙(wū)染較(jiào)重的水(shuǐ)。
樣(yàng)品(pǐn)中(zhōng)無機可氧化(huà)物質如(rú)NO₂^-，S₂^-，Fe₂⁺等可(kě)被測定(dìng)。

術語(yǔ)和定(dìng)義
下(xià)列術語和定義(yì)適(shì)用於(yú)本(běn)文(wén)件。
高錳酸(suān)鹽指(zhǐ)數  permanganate index
反映(yìng)水體(tǐ)中有(yǒu)機(jī)物及無機可氧化物質(zhì)汙染(rǎn)的常用指(zhǐ)標(biāo)。
注1：在一(yī)定條件(jiàn)下，用高錳酸鉀(jiǎ)氧(yǎng)化(huà)水樣(yàng)中(zhōng)的(dí)某些(xiē)有機(jī)物(wù)及無(wú)機可氧(yǎng)化物(wù)質(zhì)，由消耗(hào)的高錳酸(suān)鉀(jiǎ)量計算相(xiāng)當的(dí)氧量。
注2：高錳酸(suān)鹽指數(shù)不能作為(wéi)理論需氧量(liáng)或總有(yǒu)機物含量的指標(biāo)，因(yīn)為(wéi)在(zài)規(guī)定的(dí)條件(jiàn)下，許多有機物(wù)隻能部分的被氧化，易揮發的(dí)有機物(wù)也(yě)不包(bāo)含在測(cè)定值之內(nèi)。
氧化還(huán)原自(zì)動(dòng)滴(dī)定(dìng)法(fǎ)  automatic redox titratio
以(yǐ)氧(yǎng)化還(huán)原反應(yīng)為(wéi)基礎的(dí)自動滴(dī)定(dìng)分析(xī)方法，通過儀器實現自動加(jiā)液(yè)， 自(zì)動滴(dī)定並判斷滴(dī)定終(zhōng)點(diǎn)。

方(fāng)法原理(lǐ)
樣(yàng)品(pǐn)中(zhōng)加(jiā)入(rù)已知(zhī)量(liáng)高錳酸(suān)鉀(jiǎ)和硫酸，在沸(fèi)水浴(yù)中加(jiā)熱30min，高(gāo)錳酸(suān)鉀將樣(yàng)品(pǐn)中的某些(xiē)有機(jī)物和無機(jī)可(kě)氧(yǎng)化(huà)物質氧(yǎng)化， 反(fǎn)應後(hòu)加入過(guò)量(liáng)的草(cǎo)酸(suān)鈉還(huán)原剩(shèng)餘的高錳酸(suān)鉀，再(zài)用高錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準溶液回(huí)滴過量的(dí)草酸鈉，通過(guò)計(jì)算(suàn)得到樣(yàng)品中高錳酸鹽(yán)指數。

試(shì)劑和材料
除(chú)非另有說明(míng)，分(fēn)析時均使用符合(hé)國家(jiā)標(biāo)準的分析純(chún)試(shì)劑(jì)。實驗用水(shuǐ)為(wéi)符合 GB/T 6682 的三級(jí)蒸餾水或同等純度的(dí)水，不(bù)得使(shǐ)用(yòng)由(yóu)交換樹脂法得到(dào)的含(hán)有有機(jī)物(wù)或還(huán)原(yuán)性(xìng)物質的(dí)去離子(zǐ)水。
硫酸(H₂SO₄)：ρ=1.84g/mL。
草酸(suān)鈉(Na₂C₂O₄)：基(jī)準試劑。使(shǐ)用(yòng)前應(yīng)經(jīng)(105±2)℃幹燥2h，並(bìng)在(zài)幹燥器中冷(lěng)卻(què)至(zhì)室溫。
高錳(měng)酸(suān)鉀(jiǎ)(KMnO₄)：優級純。
硫酸溶(róng)液(1+3)：在不(bù)斷攪(jiǎo)拌下(xià)，將100mL硫酸(suān)慢(màn)慢加入到300mL水中。趁(chèn)熱加入(rù)數(shù)滴高錳(měng)酸鉀(jiǎ)溶(róng)液，直(zhí)至溶液出(chū)現(xiàn)粉紅色。
草(cǎo)酸鈉(nà)標(biāo)準貯(zhù)備液：濃度(dù)c₁(1/2 Na₂C₂O₄)為0.1000mol/L。準確稱(chēng)取0.6705g草(cǎo)酸(suān)鈉(nà)，溶(róng)於(yú)少量水(shuǐ)，轉移至100mL容(róng)量瓶(píng)中，用水稀釋(shì)至標(biāo)綫，混匀(yún)。此溶(róng)液於4℃以下冷(lěng)藏保(bǎo)存，有效期(qī)2個月(yuè)。亦可購(gòu)買(mǎi)市(shì)售有證(zhèng)標準(zhǔn)溶(róng)液(yè)。
草酸鈉(nà)標準(zhǔn)使用液：濃度c₂(1/2 Na₂C₂O₄)為0.0100mol/L。移(yí)取50.00mL草酸(suān)鈉(nà)貯備(bèi)液於500mL容(róng)量(liáng)瓶(píng)中(zhōng)，用(yòng)水稀釋至標(biāo)綫，混(hùn)匀(yún)，臨用現配。
高錳酸(suān)鉀標(biāo)準貯(zhù)備(bèi)液：濃度c₃(1/5 KMnO₄)約(yuē)為(wéi)0.1mol/L。稱(chēng)取3.2g高錳(měng)酸鉀置於燒杯(bēi)中，溶解於適量(liáng)水並稀釋(shì)至(zhì)1000mL，於90℃～95℃水浴中加熱2h。加蓋(gài)存放(fàng)兩天後，傾出上(shàng)清(qīng)液或用(yòng)玻璃(lí)砂(shā)芯(xīn)漏(lòu)鬥(dǒu)過濾(lǜ)，貯於棕色(sè)瓶中，有效期2個月。亦可購買(mǎi)市(shì)售(shòu)有(yǒu)證(zhèng)標準溶(róng)液。
高錳(měng)酸(suān)鉀標準使用(yòng)液(yè)：濃度c₄(1/5 KMnO₄)約(yuē)為(wéi)0.01mol/L。移取(qǔ)100mL高錳酸(suān)鉀(jiǎ)標準貯備液(yè)於(yú)1000mL容(róng)量瓶中，用(yòng)水(shuǐ)稀釋(shì)至標綫，混匀(yún)。此溶(róng)液(yè)在(zài)暗處(chǔ)保存(cún)，使用(yòng)當天標定(dìng)其濃(nóng)度(dù)。

儀(yí)器和設(shè)備
高錳酸鹽指數(shù)水質自(zì)動分析(xī)儀(yí)：能實現水樣自(zì)動加(jiā)熱，自動加液(yè)，自動滴定和(hé)高(gāo)錳酸鉀(jiǎ)標準(zhǔn)使用液的自(zì)動標(biāo)定；水浴(yù)區能(néng)保(bǎo)持(chí)微沸(fèi)狀(zhuàng)態，具(jù)備(bèi)自動補(bǔ)水功能；滴(dī)定區(qū)域(yù)能保持溫度(dù)在60℃～80℃之(zhī)間。
分析天平(píng)：精(jīng)度(dù)為(wéi)0.0001g。
移液管：10mL，25mL，50mL，100mL。
一般(bān)實(shí)驗室常用(yòng)儀器(qì)設(shè)備(bèi)。

樣品采集和(hé)保存
按(àn)照(zhào) HJ 91.2，HJ 164 和 HJ 493 等相(xiāng)關規定采集(jí)和保存樣(yàng)品(pǐn)，如樣(yàng)品(pǐn)不能(néng)立即分析(xī)，應加入(rù)硫(liú)酸至(zhì)pH≤2，4℃以下(xià)冷藏避光保存(cún)，2d內測(cè)定。

分析步(bù)驟
儀器預(yù)熱
接(jiē)通電源後(hòu)，按(àn)照(zhào)儀器(qì)說明書(shū)的規(guī)定(dìng)進(jìn)行(háng)高錳(měng)酸鹽指數水質自(zì)動分(fēn)析(xī)儀的預(yù)熱，確認(rèn)儀(yí)器各部分(fēn)功能(néng)運(yùn)行(háng)正常。測定前將試劑(jì)管(guǎn)路(lù)置於對應的試(shì)劑容器(qì)中，並潤(rùn)洗(xǐ)管(guǎn)路(lù)2～3次。
空(kōng)白試(shì)驗
移(yí)取(qǔ)100.0mL實驗用(yòng)水置於(yú)樣(yàng)品杯(bēi)中(zhōng)，在高錳(měng)酸鹽指數水質(zhì)自動分(fēn)析(xī)儀(yí)上設置樣品信息後(hòu)等(děng)待(dài)測(cè)定。儀(yí)器(qì)將(jiāng)自(zì)動(dòng)執行(háng)以(yǐ)下測定步驟：高錳酸(suān)鹽(yán)指數水(shuǐ)質(zhì)自動分析(xī)儀(yí)將(jiāng)水浴溫度升至(zhì)100℃，自動(dòng)添加5mL硫酸溶(róng)液(yè)(1+3)和10.00mL高(gāo)錳酸鉀標準使用液於樣(yàng)品杯中，水浴(30±2)min；水浴(yù)完(wán)成後儀(yí)器自動(dòng)將樣品杯(bēi)移取至滴定區(qū)域(溫(wēn)度保持(chí)在60℃～80℃)，自(zì)動添(tiān)加(jiā)10.00mL草酸鈉標(biāo)準使用液(yè)，混(hùn)匀後(hòu)用高錳(měng)酸鉀標準(zhǔn)使(shǐ)用(yòng)液(yè)自動(dòng)滴(dī)定(dìng)。
高錳(měng)酸鉀標準使(shǐ)用(yòng)液(yè)的標(biāo)定
空白(bái)試(shì)驗測定(dìng)完(wán)畢(bì)後(hòu)，儀器自動(dòng)標(biāo)定(dìng)高(gāo)錳(měng)酸鉀(jiǎ)標(biāo)準使用液的濃(nóng)度(dù)。向(xiàng)空(kōng)白試驗滴定後的溶(róng)液(yè)中加入(rù)10.00mL草(cǎo)酸(suān)鈉標準(zhǔn)使(shǐ)用(yòng)液(yè)，用高(gāo)錳(měng)酸鉀標(biāo)準使用液(yè)滴定(dìng)至(zhì)剛(gāng)出現粉紅色，並(bìng)保(bǎo)持(chí)30s不褪色即為(wéi)滴(dī)定(dìng)終點。
樣品的測定
移(yí)取100. 0mL充(chōng)分混匀(yún)的水樣(yàng)置於(yú)樣(yàng)品(pǐn)杯中，在高(gāo)錳酸(suān)鹽指(zhǐ)數水(shuǐ)質自動分析儀上設(shè)置樣品信息(xī)後(hòu)執行(háng)與空白試(shì)驗(yàn)相(xiāng)同的測定步(bù)驟(zhòu)。如水(shuǐ)樣(yàng)中(zhōng)有機(jī)物含(hán)量較(jiào)高，可(kě)取適量(liáng)水樣經(jīng)稀(xī)釋後進行(háng)測定(dìng)。
數(shù)據(jù)處理
測(cè)定(dìng)完成(chéng)後，儀器(qì)自動記(jì)錄滴定所消耗(hào)的(dí)高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)使用液體積(jī)， 並計算(suàn)結果(guǒ)。

結(jié)果計(jì)算與(yǔ)表(biǎo)示
結(jié)果(guǒ)計算(suàn)
高錳酸鹽指數(shù)(I_Mn)以(yǐ)每升樣品消耗毫克氧數來表示(O₂，mg/L)，按式(shì)(1)計算。

式中(zhōng)：
I_Mn ——水樣的(dí)高錳酸鹽指數(shù)，單(dān)位為(wéi)毫克(kè)每(měi)升(mg/L)；
V₁ ——樣品測定時，消(xiāo)耗(hào)高(gāo)錳酸鉀標準使(shǐ)用(yòng)液體(tǐ)積，單位為(wéi)毫升(mL)；
V₂ ——標(biāo)定時，所消(xiāo)耗(hào)高錳(měng)酸鉀標準使(shǐ)用(yòng)液(yè)體(tǐ)積，單位為毫升(shēng)(mL)；
c₂ ——草酸鈉標準使(shǐ)用(yòng)液(yè)，c₂(1/2 Na₂C₂O₄)為0.0100摩爾(ěr)每升(shēng)(mol/L)；
8 ——與(yǔ)1.00mL高錳酸鉀標準(zhǔn)使用液相當的(dí)以毫克(mg)表示(shì)氧(yǎng)的質(zhì)量(liáng)。
如(rú)樣品(pǐn)經稀(xī)釋後測(cè)定，按(àn)式(2)計(jì)算。

式中(zhōng)：
I_Mn ——水(shuǐ)樣(yàng)的高(gāo)錳酸鹽(yán)指(zhǐ)數(shù)，單(dān)位為(wéi)毫(háo)克每升(shēng)(mg/L)；
V₁ ——樣(yàng)品測定(dìng)時，消(xiāo)耗(hào)高(gāo)錳(měng)酸鉀標準使用液體(tǐ)積，單位為(wéi)毫升(mL)；
V₂ ——標(biāo)定(dìng)時，所消耗(hào)高(gāo)錳酸(suān)鉀(jiǎ)標(biāo)準使用(yòng)液體積，單(dān)位為(wéi)毫升(shēng)(mL)；
V₀ ——空白試驗時，消(xiāo)耗高(gāo)錳(měng)酸鉀標(biāo)準使用(yòng)液體(tǐ)積，單(dān)位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
R ——稀釋(shì)樣(yàng)品時，稀(xī)釋(shì)水(shuǐ)在100mL測定用體(tǐ)積內(nèi)所(suǒ)占比(bǐ)例(例(lì)如：10mL樣品用水稀釋至(zhì)100mL，則(zé)R=0.90)；
c₂ ——草酸(suān)鈉標(biāo)準(zhǔn)使(shǐ)用(yòng)液，c₂(1/2 Na₂C₂O₄)為0.0100摩爾(ěr)每升(shēng)(mol/L)；
8 ——與1.00mL高錳(měng)酸鉀標準使用(yòng)液相當(dāng)的以毫(háo)克(kè)(mg)表示氧的質量；
V₃ ——測定時所(suǒ)取樣品體積，單位為(wéi)毫升(mL)。
結果表(biǎo)示(shì)
當(dāng)測定(dìng)結(jié)果＜100mg/L時，保(bǎo)留(liú)至小數(shù)點後1位(wèi)；當測(cè)定(dìng)結果≥100mg/L時，保(bǎo)留3位有效(xiào)數字(zì)。