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摘要：高锰酸盐指数是所有地表水质分析项目中的基本测定项目。在高锰酸盐指数测定的过程中，会受到多种因素的共同作用，所以高锰酸盐测定结果的精密度和准确度很容易大大降低。本文分析了酸度、浓度、温度和时间等因素对高锰酸盐指数测定结果的影响，不仅能够提升高锰酸盐指数测定的科学性，而且能够有效提升地表水质测定的精确度。
关键词：高锰酸盐；指数测定；影响因素
一、概述
高锰酸盐指数实际上就是将高锰酸钾溶液作为氧化剂，再对其进行测定而得出的需氧量，通常情况下，用每升高能酸盐溶液所能够消耗的氧质量表示。由于水中含有不同质量的亚硝酸盐、硫化物等还原性无机物，当然水中还有一些有机物，这些无机物恰恰能够被高锰酸钾氧化，尽管他们被高锰酸钾氧化的程度会有所不同。而使用高锰酸钾法能够有效避免重金属二次污染现象，所以这种方法受到了我国，乃至是全世界的欢迎。具体来讲，高锰酸钾法可以分为碱性和酸性高锰酸钾法两种，其中，酸性高锰酸钾法使用酸性高锰酸钾溶液，而碱性高锰酸钾法使用碱性高锰酸钾溶液。在使用碱性高锰酸钾法进行测定的过程中，高锰酸钾的氧化能力会相对较弱，无法氧化氯离子，所以在大多数情况下，这种方法用于测定氯离子浓度较高的水样中，除氯离子以外的其他还原性物质的质量。因此本文主要讨论酸性高锰酸钾氧化法.酸性高锰酸钾氧化法的反应原理是用硫酸酸化水样，加入适量的高锰酸钾溶液，在沸水浴温度下反应30min，高酸钾能使样品中的大部分有机和无机还原性物质氧化，反应完成后再加入过量的草酸钠来还原剩余的高锰酸钾，接下来过量的草酸钠再用高锰酸钾溶液回滴.通过计算求出高锰酸盐的指数值。此法的最低检出下限为0.5mgL，上限为4.5mgL。高锰酸钾本身的氧化性及试样性质是影响测定结果的最主要因素。根据大量实验发现，显著影响测定结果准确度和精密度的因素主要有以下几个：
二、介质酸度
根据高锰酸盐指数测定原理，降低反应体系的pH值，，增大酸度，能提高反应速率.在同等反应条件下，取地表水能使反应体系的酸度提高.现选择相同实验条件，即高锰酸钾浓度为0.01molL、100℃的恒温水浴、反应时间为30min，分别使用浓度为1∶2与1∶3的硫酸溶液。经过测定后的结果表现为，在特定的反应条件下，降低反应溶液的pH值，会使测定结果偏高。这是因为酸度提高，高锰酸钾氧化能力增强，样品中原来不能被氧化的还原性物质在较高酸度条件下被氧化，导致测定结果偏高。发生这种情况的根本原因是高锰酸钾的氧化能力受氢离子浓度限制。氢离子浓度大，高锰酸钾氧化能力强，酸性溶液中可以氧化氯离子；氢离子浓度小，则氧化能力降低，在碱性介质中不能氧化氯离子。
三、取样体积
在对高锰酸盐指数进行多次测定后不难发现，吸取水样的体积同样会对高锰酸盐指数的测定结果产生重要影响。也就是说，如果水的取样体积过大，高锰酸盐指数测定结果就会偏低。所以现在选择一模一样的实验条件，高锰酸钾浓度为0.01molL、100℃的恒温水浴温度、反应时间为30min，分别抽取5mL和10mL的地表水来进行高锰酸盐指数测定。
四、高锰酸钾浓度
根据化学平衡原理，当提高反应体系中反应物的浓度时，会使化学反应的平衡向生成物方向移动，因此当提高高锰酸钾溶液的浓度时会增强高锰酸钾的氧化性，使实际的测量结果出现正偏差。现选择相同实验条件进行测定。
高锰酸钾浓度过大时会发生分解，瓶壁上会出现二氧化锰黑色沉淀。这些二氧化锰反过来会催化高锰酸钾分解，导致分解加剧.贮存时间过长会出现同样现象。高锰酸钾的这些特点要求我们配制溶液时一定要用砂芯漏斗过滤，除去其中的二氧化锰颗粒，这样能够有效延长氧化剂的使用时间。
五、温度和时间
在其他条件完全相同的情况下，反应的温度提高，测定结果会出现正偏差，由此可见，在实际水样的测定过程中，应将反应溶液的温度控制在实验规定的范围内.由于高锰酸钾的氧化能力较差，反应时间过短或过长对测定的结果都会产生直接影响.现选择相同实验条件，即硫酸浓度为1∶3、100℃的恒温水浴、高锰酸钾浓度为0.01molL，分别采用30min和60min的反应时间进行测定。
在温度和反应速度一定的条件下，反应时间的长短将影响反应进行的程度。反应时间越长，反应进行得越彻底，消耗的氧化剂也就越多，外观表现为偏高程度越大。根据化学定义，采用酸性高锰酸钾氧化法测定高锰酸盐指数，测定的是规定时间内高锰酸钾所氧化的水样中还原性物质的量，而且还不是所有可以被氧化的还原性物质的总量，因此对样品进行加热时首先要考虑到操作方式方法和控制程度的影响。主要包括：
1、加热方式
化学实验的加热方式主要包括直火、水浴以及恒温加热三种，其中直火加热可以迅速提高温度，这总加热手段在升温速度上和保证溶液非电商具有巨大优势，而且能够有效缩短实验时间，提升化学实验的效率，但是这种方法同样存在弊端，即容器底会因为加热速度过快。温度过高无法接受过热的能量，进而会导致高锰酸盐的测定结果指数偏高。所以在标准的高锰酸盐指数测定实验中，采用水浴加热的方法能够有效避免出现底部过热问题，但种方法在操作上比较麻烦，步骤也比较复杂。最后，使用恒温加热方法对高锰酸盐指数进行测定时要使用化学设备，而且溶液的温度无法被实验者直接看到，所以很难对加热时间进行准确控制。
2、水浴温度
我们知道，大气压力会对水浴温度产生重要影响，尤其是在高原地区，水沸腾温度会低于100℃，而且水的成分也同样会对水浴温度产生影响。由于水中含有易挥发物质，所以沸点会降低，水浴温度也会随之降低；反之，当水中含有难挥发物质时，沸点就会升高，水浴温度也会升高，而且这些物质还会污染样品，测定时要特别注意。
3、加热时间和方法
水浴完全沸腾后再将样品放入进行加热，可以提高加热的起始温度，缩短加热时间。而加热时间过长会使其过度氧化，导致测定结果偏高。能够保持30min、100℃反应条件的方法是将酸化的样品与高锰酸钾溶液分别恒温存放在两个容器中，达到温度后再混合进行反应并计时、维持到指定时间，这样可以最大限度减小起始温度偏低造成的影响，特别是在冬夏两季气温差别较大的情况下。
4、滴定温度
用高锰酸钾滴定剩余草酸时，溶液的温度一般在80℃左右，而且反应速度最快。60℃以下时的反应速度相对较慢，而且滴定时间也较长。
5、滴定速度
高锰酸钾与草酸之间的氧化反应是一种自催化氧化还原反应，二价锰离子是反应的催化剂。这种类型化学反应速度的特点是先慢后快，因此滴定速度要与化学反应速度相适应，才能保证测定结果的准确性.滴定初始时滴定剂的加入速度要远低于正常滴定速度，等到二价锰离子具有催化作用后再加快滴定速度，直到以正常速度滴定。
结语：综上所述，影响高锰酸钾氧化法测定的因素比较多，其中包括取样体积、高锰酸钾浓度。温度和时间等，所以在对高锰酸盐指数进行测定的过程中应该按照严格的操作标准来进行，这有这样才能有效提升实验结果的精准度和科学性，进而为化学事业的发展做出贡献。
参考文献：
[1]何平，周侣艳，余海霞，赵佳佳.水中高锰酸盐指数测定不确定度的评定[J].环境科学与管理.2012（05）
[2]霍丽丽，孙志国.高锰酸盐指数测定的主要影响因素分析[J].辽宁师专学报（自然科学版）.2010（02）
[3]张晓青.高锰酸盐指数（酸性法）在不同条件下的测定探讨[J].水利规划与设计.2014（11）