高锰酸盐指数仪工作原理

高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量，主要应用于掌握饮用水和地表水水质。表示单位氧的毫克/升（mg/L）。

定义

高锰酸盐指数是反映水体中有机和无机可氧化物质污染的常用指标，定义为：在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。

高锰酸钾指数不能作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定的条件下，许多有机物只能部分地被氧化，易挥发的有机物不包含在测定值之中。

以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，以前称为锰法化学耗氧量。我国新的环境水质标准中，已把该值改称高锰酸盐指数，而仅将酸性重铬酸钾法测得的值称为化学需氧量。国际标准化组织(ISO)建议高锰酸钾法于测定地表水、饮用水和生活污水，不适用于工业废水。

测定方法

试剂

1、(1+3)硫酸

在三份体积的蒸馏水中，徐徐加入比重为1.84g/mL的浓硫酸1份，煮沸。滴加高锰酸钾溶液至溶液呈粉红色。

2、草酸钠标准贮备液，浓度C(1/2Na2C4O2)为0.1000 mol/L。

称取在105-110℃烘干2 h并冷却后的草酸钠0.6705g溶于蒸馏水，移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至标定刻度，摇匀，置4℃保存。

3、草酸钠标准液，浓度C1(1/2Na2C4O2)为0.0100mol/L

吸取10.00mL上述草酸钠贮备溶液移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

4、高锰酸钾标准贮备液，浓度C2(1/5KMnO4)为0.1 mol/L

称取3.2g高锰酸钾溶解于水并稀释至1000mL，于90-95℃水浴中加热此溶液两小时，冷却。存放两天后，倾出清液，贮存于棕色瓶中。

5、高锰酸钾标准溶液，浓度C3(1/5KMnO4)约为0.01mol/L

吸取高锰酸钾标准贮备液100ml于1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。

6、氢氧化钠，500g/L溶液

称取50g氢氧化钠于水并稀释至100mL。

仪器

1、常用的实验室仪器；

2、水浴或相当的加热装置；

3、酸式滴定管，25mL。

样品保存

采样后要加入硫酸，使样品pH1~2并尽快分析。如保存时间超过6h，需置暗处，0~5℃下保存，不得超过两天。

分析步骤

1、取50.0毫升充分摇动、混合均匀的水样（或分取适量，用蒸水稀释至50mL，置于250mL锥形瓶中，加入5mL±0.5mL（1+3）硫酸，用滴定管加入10.00mL高锰酸钾标准溶液，摇勾。将锥形瓶置于沸水浴中加热30min±2min（水浴沸腾时放入样品，重新沸腾后开始计时，温度在96度至98度之间）。

2、达到预定时间后用滴定管加入10.00mL草酸钠标准溶液，至溶液变为无色。趁热用高锰酸钾标准溶液滴定至刚出现粉红色，可保持30s不退。记录所消耗高锰酸钾溶液的体积V1。

3、空白试验：用50mL蒸水代替水样，按上述顺序测定，记下回滴的高锰酸钾标准溶液体积V0。

4、向空白试验滴定后的溶液中加入10.00mL草酸钠溶液。若有需要，将溶液加热至80摄氏度。用高锰酸钾标准溶液继续滴定至刚出现粉红色，并可保持30s秒不退。记录下消耗的高锰酸钾标准溶液体积V2。

化学反应公式

高锰酸钾与草酸反应：

2 MnO4-+ 5C2O42-+16H+→ 2Mn2++ 10CO2+8H2O

高锰酸钾与还原物质反应：

4MnO4-+5C（有机物）+12H2O→4Mn2++ 5CO2+ 6 H2O

高锰酸盐指数计算公式

按照反应方程式中各反应物的物质的量之比，可以得到高锰酸盐指数的计算公式：

其中

V1——滴定水样所消耗的高锰酸钾溶液的体积，mL