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摘要：作为条件性指标，高锰酸盐指数的具体测定结果与时间、加热温度、高锰酸钾浓度、溶液酸度有着密切关系。在对样品进行测定时，操作人员应严格遵循做作业规范，增强测定结果的可比性、精确性。本文将对高锰酸盐指数测定进行简要分析，借助实验研究探寻生态环境监测中高锰酸盐指数测定的影响因素
关键词：水浴时间；计时方式；高锰酸盐指数；溶液浓度
引言：当前，国外逐步引入自动化仪器测定高锰酸盐指数，而国内多数实验室仍采取滴定法；研究人员应根据指数测定原理对影响因素进行分析，增强测定作业的准确率。基于此，生态环境监测中高锰酸盐指数测定影响因素的探究有着重要意义。
一、高锰酸盐指数测定
高锰酸盐指数是指，将高锰酸钾放置在碱性或酸性介质中用作氧化剂，在对水样进行处理时所消耗的高锰酸钾数量。该指数常被用于对地表水体还原性无机物以及有机污染物的实际污染程度进行表示。在实际的环境生态监测活动中，工作人员主要借助酸性法，开展监测活动；若氯离子在水样中的浓度超过300mg/L，则选用氧化测定法，对碱性介质进行检测。作为条件性指标，高锰酸盐指数的具体测定结果与时间、加热温度、高锰酸钾浓度、溶液酸度有着密切关系。在对样品进行测定时，操作人员应严格遵循做作业规范，增强测定结果的可比性、精确性。自国标发布以来，高锰酸盐指数的使用时间已超过30年，存在专业术语不准确、性格不完善等问题，在实际的监测作业进程中，研究人员应持续进行探讨、摸索。当前，国外逐步引入自动化仪器测定高锰酸盐指数，而国内多数实验室仍采取滴定法；作为国内各地区环境监测站、实验室的重要的考核标准，相关职能部门应持续完善测定方法，强化高锰酸盐指数的准确性。如图一即为高锰酸盐指数测定现场。
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图一 高锰酸盐指数测定现场
二、实验研究
在对特定影响因素进行实验分析前，首先需要准备好定时钟、锥形瓶、酸式滴定管以及恒温数显水浴锅；实验人员还应准备好高锰酸钾的标准溶液、储备液，草酸钠的标准溶液标准、储备液，硫酸，屈臣氏蒸馏水。在对被检测物质进行采样后，向其中加入浓硫酸，待PH数值达到1到2区间内进行分析；若样品的存储时间大于6小时，应将其放置在暗处，保存在0到5℃条件下且保存时间不应超过两天。在样品测定环节，检测人员应取混合均匀的50毫升样品，将50毫升的屈臣氏蒸馏水加入到样品中；在样品的总体积达到100毫升后，将样品放到锥形瓶中，向其添加5毫升左右的硫酸，使用滴定管将高锰酸钾溶液滴入到锥形瓶中摇匀，并将其放置到沸水浴中，以相同的加热时间处理每一个样品；在将锥形瓶取出后，将草酸钠溶液加入到锥形瓶中；在将锥形瓶内的液体摇匀至液体无色，迅速用滴定管将高锰酸钾溶液滴入锥形瓶内，待液体呈现粉红色且保持30秒以上不褪色时，对每个锥形瓶内的液体颜色进行观察，在确定颜色一致后，对高锰酸钾溶液的消耗体积进行记录。
与此同时，研究人员还应开展空白试验，准备一百毫升的正常蒸馏水，重新按照上述步骤开展实验，并对高锰酸钾溶液的消耗体积进行记录。在完成上述操作后，研究人员应标定高锰酸钾溶液，使用加热设备加热空白实验中被滴定后的溶液，在温度超过80℃后，在样品的总体积达到标准后，将样品放到锥形瓶中，向其添加5毫升左右的硫酸，将草酸钠溶液加入到原有液体中，用滴定管滴入高锰酸钾溶液，对高锰酸钾的溶液的消耗体积进行记录，依次得到V1、V0、V2，结合样品测定体积与实验用水所占体积比例，进行相应的计算。
三、实验结果
（一）水浴时间
国标规定28至32分钟是正常的水域时间，通常情况下，研究人员在开展实验时，需要以3分钟为界限，在计时方式、溶液酸度等条件相同时，分别在28、29、30、31、32五个水浴时间条件下，依照溶液浓度高、中、低的标准，依次针对样品开展测定活动。
具体的实验数据如下：
水浴时间28分钟，低浓度样品1的高锰酸盐指数为2.64、低浓度样品2的高锰酸盐指数为2.52，相对偏差为2.33%；中浓度样品1的高锰酸盐指数为6.12、中浓度样品2的高锰酸盐指数为6.20，相对偏差为0.65%；高浓度样品1的高锰酸盐指数为9.42，高浓度样品2的高锰酸盐指数为9.54，相对偏差为0.63%。
在水浴时间为29分钟时，低浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为2.78、2.70，相对偏差为1.46%；中标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为6.38、6.46，相对偏差为0.62%；高浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为9.78、9.70，相对偏差为0.41%。
在水浴时间为30分钟条件下，低浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为2.86、2.92，相对偏差为1.04%；中浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为6.68、6.74，相对偏差为0.45%；高浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为9.96、10.4，相对偏差为2.16%。
在水浴时间为31分钟时，低浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为3.14、3.06，相对偏差为1.29%；中浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为7.02、6.92，相对偏差为0.72%；高浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为10.4、10.2，相对偏差为0.97%。
在水浴时间为32分钟时，低浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为3.22、3.30，相对偏差为1.23%；中浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为7.14、7.20，相对偏差为0.42；高浓度标准样品1、2的高锰酸盐指数分别为10.8、11.2，相对偏差为1.82%。
通过分析可以发现，水浴时间的增长会增大高锰酸盐指数；相比之下，中浓度低浓度样品在29分钟的水浴时间条件下，可以获得最接近的测定值。为得到最接近的测定值，高浓度样品应确保水域时间在28至29分钟区间内；尽管不同类型的样品均会存在一定误差，但通过对各项实验数据进行分析可以发现，在溶液酸度相同的条件下，将水浴时间调节到29分钟能够获取相对偏差较小的高锰酸盐指数值[1]。
（二）计时方式
依照国标规定，在实验过程中，应等待水域重新沸腾方可开始计时。水浴温度应保持在98℃，上述两项条件非常重要。因此，实验人员每年都需要校准恒温水浴锅的温度计，确保仪器温度显示的准确性，在实验进程中，研究人员需要比较不同计时方式对于样品的实际影响。三种计时方式分别为，重新沸腾至100℃时，开始计时；重新升至98℃时，开始计时；第一个样品放入后，开始计时。结果表明，对于低浓度样品，采取样品放入后进行计时所产生的相对偏差较小，能够获得最贴近的指数值；但也要注意，该种方式需要确保水域时间为29分钟且溶液的酸度条件相同[2]。
（三）溶液酸度
溶液酸度的不同也会在一定程度上影响测定结果，实验结果表明，在水浴时间、计时方式相同时，中等浓度的标准样品能够获得最接近中心值的指数值且相对偏差较小；相反，低浓度高浓度的标准样品在实验过程中的实际测定值不在标准值范围内。
结论：综上所述，水浴时间的增长会增大高锰酸盐指数；相比之下，中浓度低浓度样品在29分钟的水浴时间条件下，可以获得最接近的测定值；为得到最接近的测定值，高浓度样品应确保水域时间在28至29分钟区间内；对于低浓度样品，采取样品放入后进行计时所产生的相对偏差较小，能够获得最贴近的指数值。
参考文献：
[1]潘志强，陈伟华.影响高锰酸盐指数测定准确度的因素分析[J].分析仪器，2020，（3）：93-95.
[2]杨静，宗超.影响高锰酸盐指数测定的关键因素[J].检验检疫学刊，2020，30（3）：59-61.
[作者简介]王坤（1993年），男，本科，主要从事水质自动在线监测仪研究工作，wangkun1@infore.com，15920501509