連續(xù)流動(dòng)分析法和酸性法測(cè)定水體中高錳酸鹽指數(shù)的對(duì)比

楊子毅 陳海東(淮安市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 江蘇 淮安 223001)

連續(xù)流動(dòng)分析法和酸性法測(cè)定水體中高錳酸鹽指數(shù)的對(duì)比

楊子毅 陳海東(淮安市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 江蘇 淮安 223001)

本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)流動(dòng)分析法和酸性法分別對(duì)水體中的高錳酸鹽指數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)兩種方法的原理、分析步驟以及準(zhǔn)確度和精密度等方面進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明兩種方法均滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求，在工作中可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。

高錳酸鹽指數(shù)；連續(xù)流動(dòng)分析法；酸性法；對(duì)比

隨著人口的增多和工業(yè)日趨發(fā)達(dá)，生活污水與工業(yè)廢水的大量排放，水體被污染的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這種污染事故中，很多是有機(jī)物污染，因?yàn)樯钗鬯凸I(yè)廢水中含有大量的有機(jī)物，當(dāng)其污染水體后，這些有機(jī)物在水體中分解時(shí)要消耗大溶解氧，從而破壞水體中氧的平衡，使水質(zhì)惡化。高錳酸鹽指數(shù)是當(dāng)前水質(zhì)變化的一項(xiàng)重要指標(biāo)，為了適應(yīng)當(dāng)前日益繁重的水質(zhì)監(jiān)測(cè)狀況，建立一種快速、簡(jiǎn)便的分析方法變得尤為重要，連續(xù)流動(dòng)分析法即是滿足這樣一種要求的新方法。通過實(shí)驗(yàn)，對(duì)連續(xù)流動(dòng)分析法和酸性法從原理、分析步驟以及準(zhǔn)確度和精密度等方面進(jìn)行了對(duì)比，為監(jiān)測(cè)人員在實(shí)際工作中提高監(jiān)測(cè)效率提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原理

連續(xù)流動(dòng)分析法原理：樣品與酸性高錳酸鉀溶液混合，加熱到95℃，在520nm處測(cè)定經(jīng)過兩次進(jìn)樣與樣品中氧化物的變化關(guān)系。

酸性法原理：樣品中加入已知量的高錳酸鉀和硫酸，在沸水浴中加熱30min，高錳酸鉀將樣品中的某些有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)氧化，反應(yīng)后加入過量的草酸鈉還原剩余的高錳酸鉀，再用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴過量的草酸鈉。

1.2 儀器與試劑

主要儀器：San++連續(xù)流動(dòng)分析儀，水浴鍋。

主要試劑：高錳酸鉀、草酸鈉、硫酸均為優(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水，標(biāo)準(zhǔn)貯備液和標(biāo)準(zhǔn)使用液的配置均為國(guó)家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)溶液稀釋后使用。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

連續(xù)流動(dòng)分析法：按儀器說明書安裝好化學(xué)工作站系統(tǒng)、設(shè)定好參數(shù)、開機(jī)后，用水代替試劑，檢查整個(gè)分析流路的密閉性及液體流動(dòng)的順暢性。等基線穩(wěn)定后(約20min)，系統(tǒng)開始進(jìn)試劑，待基線再次穩(wěn)定后，準(zhǔn)備進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)樣品和實(shí)際樣品及盲樣。實(shí)驗(yàn)完畢，用蒸餾水沖洗管路30min。

酸性法：取100ml混勻樣品(高濃度酌情少取)于250ml錐形瓶中，加入硫酸，用滴定管加入10.0ml高錳酸鉀溶液，搖勻，置于沸水水浴，沸騰時(shí)開始計(jì)時(shí)30±2min。取出后滴定加入一定體積草酸鈉溶液至溶液變?yōu)闊o色，趁熱用高錳酸鉀溶液滴定至剛出現(xiàn)粉紅色，保持30s不褪色，記錄體積并計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定

連續(xù)流動(dòng)分析法：選取 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/L 6個(gè)濃度點(diǎn)，根據(jù)測(cè)定信號(hào)值(峰高)為縱坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果表明：在0-5mg/L的濃度范圍內(nèi)有很好的線性關(guān)系，本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9999，方法重現(xiàn)性良好。標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1：

圖1 連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 方法檢出限的測(cè)定

按照樣品分析的全部步驟，重復(fù)10次空白實(shí)驗(yàn)，將各個(gè)測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度，計(jì)算10次平行的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按公式MDL=(tn-1，0.99)×S計(jì)算(其中n=10時(shí)，(tn-1，α=0.99)=2.821；S為重復(fù)測(cè)定n次的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。結(jié)果表明：本方法和酸性法在取樣量1L時(shí)，10次平行測(cè)定樣品檢出限分別為0.05mg/L和0.52mg/L。與經(jīng)典方法相比，連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定靈敏度較高。

2.3 方法準(zhǔn)確度和精密度的測(cè)定

按照樣品分析的全部步驟，對(duì)國(guó)家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究所的高錳酸鹽指數(shù)標(biāo)樣(No：203156與203157)進(jìn)行6次平行測(cè)定，分析結(jié)果見表1。分析結(jié)果表明：兩種方法測(cè)定6次的結(jié)果與均值都在樣品的保證值范圍內(nèi)，比較而言，連續(xù)流動(dòng)分析法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值較小，說明連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定標(biāo)樣的平行性較好，該方法能夠滿足高錳酸鹽指數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求。

表1 高錳酸鹽指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果

2.4 實(shí)際樣品的比對(duì)測(cè)定

分別采用兩種方法對(duì)地表水5個(gè)點(diǎn)和廢水4個(gè)點(diǎn)的水樣進(jìn)行了測(cè)定(連續(xù)流動(dòng)分析法結(jié)果用符號(hào)C表示，酸性法用符號(hào)P表示)，結(jié)果見表2和表3。由表2可以得出：5個(gè)地表水采樣點(diǎn)兩種方法平行3次測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別在5.8％-10.0％和15.3％-20.8％之間，由表3可以得出：4個(gè)廢水采樣點(diǎn)兩種方法平行3次測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別在5.8％-11.5％和5.8％-15.3％之間。

由兩表的結(jié)果可以看出，兩種方法測(cè)定高錳酸鹽指數(shù)平行性均較好，連續(xù)流動(dòng)分析法與經(jīng)典方法酸性法相比相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，分析樣品的精密度良好，能夠滿足監(jiān)測(cè)要求。

3 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)可以看出，連續(xù)流動(dòng)分析法和酸性法在測(cè)定水體中高錳酸鹽指數(shù)時(shí)均能準(zhǔn)確測(cè)定其含量，在線性準(zhǔn)確度和精密度等方面均能達(dá)到要求。與經(jīng)典方法酸度法相比，連續(xù)流動(dòng)分析法在實(shí)際分析過程中更是能做到自動(dòng)控制，檢測(cè)效率更高，避免了大量的前處理過程，測(cè)定的平行性、準(zhǔn)確度、精密度更好，能夠完成大批樣品的處理，完全能夠滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求。因連續(xù)流動(dòng)管路較細(xì)，為防止堵塞管路，當(dāng)分析樣品中含較多的固體顆粒或懸浮物時(shí)，最好配備均質(zhì)化預(yù)處理單元后再進(jìn)樣分析。

表2 地表水水樣比對(duì)分析實(shí)驗(yàn)

表3 廢水水樣比對(duì)分析實(shí)驗(yàn)

〔1〕王曉利，原霞，趙明.高錳酸鹽指數(shù)影響因素研究〔J〕.艦船防化，2011年02期.

〔2〕王亮，張星星.連續(xù)流動(dòng)分析法測(cè)定地表水中高錳酸鹽指數(shù)的研究〔J〕.分析儀器，2015，(04)：41-45.

〔3〕國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).GB11892-89，水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)的測(cè)定.

〔4〕《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制定修訂技術(shù)導(dǎo)則》HJ168-2010，附錄A第14頁.

The comparative study on Determining Permanganate Index in Water by Continuous Flow Analysis Method and Acid method

YangZiyi(Environment Monitoring Center Station of HuaiAn City HuaiAn Jiangsu 223001)

We determined permanganate index in water by continuous flow analysis method and acid method respectively and compared the principle，analysis step，accuracy and precision of the two methods.The result showed that all of the two methods could meet the requirement of water quality monitoring technology.

Permanganate index Continuous flow analysis method Acid method Comparison

X830.2

A

1674-263X(2016)04-0094-03

2016-11-11

楊子毅(1984-)，女，碩士，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。