范海霞

摘要：文章采用高锰酸盐指数分析仪CGM201W对临汾市地表水中的高锰酸盐指数进行测定，分别用传统国标容量方法和高锰酸盐指数分析仪进行对比分析，结果表明两种方法没有显著性差异。与传统国标容量法相比，高锰酸盐指数分析仪能够实现无人值守，自动完成加液、加热、滴定，操作简单、检测效率更高，在大批量的样品分析中更具有优势，具有很强的实际应用价值，可用于水质监测中高锰酸盐指数的测定。

关键词：高锰酸盐指数分析仪;自动监测;水质分析

中图分类号：S912文献标志码：C

高锰酸盐指数是地表水监测中非常重要的一个指标，反映了水体受有机物和还原性无机物的污染程度，通过反应中消耗的高锰酸钾量计算相应的氧量，由此反映水体受污染的程度[1-3]。中国现行标准监测CODMn采用传统滴定法，但该方法耗时长，操作不便，在大批量样品分析时，监测人员工作强度大，并且操作过程中容易引入主观误差和造成二次污染，反应过程中高锰酸钾试剂的配制、空白值、水浴时间、水浴温度、滴定过程温度控制、终点的准确判断等影响较大[4-6]。因此，迫切需要寻求便捷高效的自动监测方法。近年来，对CODMn自动监测方法的研究，都已取得了相当大的进展。孙婧妍等[7]采用气相分子吸收光谱法监测水环境中高锰酸盐指数，改进了国标方法，用亚硝酸钠代替草酸钠作为中间过渡还原物质，该方法检测灵敏度高、重复性好、自动化程度强。饶焕友[8]采用分光光度法测定地表水中的高锰酸盐指数，检测波长为525nm，该方法具有非常高的精密度和灵敏度。

文章探讨了高锰酸盐指数分析仪—CGM201W的使用方法，与传统国标滴定法进行了比较。北裕CGM201W是根据GB11892-89[9]方法的操作步骤来设计的全自动高锰酸盐指数分析仪，采用了模拟视觉颜色判断系统，在不同的实验阶段，自动完成加液、加热、滴定终点自动判定，仪器测定具有比手动滴定结果稳定、准确、重现性好等优点，全部操作由电脑控制，“一键检测”，操作简单、检测效率高，在大批量的样品分析中更具有优势，具有很强的实际应用价值。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1主要仪器

高锰酸盐指数分析仪CGM201W（上海北裕分析仪器股份有限公司）;

HH-6型数显恒温水浴锅，10mL棕色酸式滴定管。

1.1.2主要试剂

硫酸（AR，洛阳市化学试剂厂）;

草酸钠标准溶液（中国计量科学研究院，0.1000±0.0002mol/L）;

高锰酸钾标准溶液（中国计量科学研究院，0.1007±0.0002mol/L）;

高锰酸盐指数有证标准物质（水利部水环境监测评价研究中心）;

实验用水均为超纯水。

硫酸（1+3）：配制时，趁热滴加高锰酸钾溶液至微红色。

草酸钠标准使用液（1/2ρNa 2C 2O 4=0.0100mol/L）：吸取10.00mL草酸钠标准溶液于100mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。

高锰酸钾标准使用液（1/5ρKMnO 4=0.0101mol/L）：吸取10.00mL高锰酸钾标准溶液于100mL棕色容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。

1.2实验方法

1.2.1国标滴定法的测定

根据GB11892-89操作步骤进行操作，分别量取空白试样及水样20.00mL（稀释至100mL）、50.00mL（稀释至100mL）、100mL，置于250mL锥形瓶中，加入5mL硫酸，用移液管加入10.00mL高锰酸钾标准使用液，摇匀，将锥形瓶置于沸水浴中30min（沸水浴液面要高于反应溶液的液面）。取出后用滴定管加入10.00mL草酸钠标准使用溶液至溶液变为红色，趁热用高锰酸钾标准使用液滴定至刚出现粉红色。记录消耗高锰酸钾标准溶液的体积，按公式求出高锰酸盐指数值。

1.2.2仪器分析法测定

接通空压机电源（输出压力调节至0.45MPa），依次打开仪器电源、电脑电源，双击桌面上CGM201W软件，将高锰酸钾，草酸钠，硫酸试剂管分别插入对应配置好足量的试剂瓶中，点击软件的“清洗管路”，分别量取空白试样及水样20.00mL（稀释至100mL）、50.00mL（稀释至100mL）、100mL放入样品杯中，加入搅拌子，将样品杯编号放入仪器进行测定，自动得出检测结果。

2结果与讨论

2.1检出限

根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ168-2010）[10]的要求，当检测方式为滴定法时，根据所用的滴定管产生的最小液滴的体积来计算方法检出限，计算公式如下：

MDL=kλρV 0M 1M 0V 1

式中：

λ——被測组分与滴定液的摩尔比;

ρ——滴定液的质量浓度，g/mL;

V 0——滴定管所产生的最小液滴体积，mL;

M 0——滴定液的摩尔质量，g/mol;

V 1——被测组分的取样体积，mL;

M 1——被测项目的摩尔质量，g/mol;

K——当为一次滴定时，k=1;当为反滴定或间接时，k=2。

将各个数值代入上述公式，求得检出限为MDL=0.13mg/L。因此高锰酸盐指数分析仪的检出限高于国标容量法的检出限0.5mg/L。

2.2精密度对比

同时对临汾市重要河流的3个不同浓度的监测断面水样进行检测，分别采用国标容量法与仪器分析法平行测定5次，计算其平均值、相对标准偏差和相对偏差，结果见表1。由表1可知，对不同浓度的地表水采用仪器分析法测试的精密度要优于国标滴定法法，仪器滴定的视觉颜色判断系统优于人眼辨色能力，减少了主观误差，平行性良好。

2.3準确度相比

为了进一步验证高锰酸盐指数分析仪对高锰酸盐指数测定的准确性，分别采用国标滴定法与仪器分析法对高锰酸盐指数有证标准物质进行了4次平行测定。计算其平均值、相对标准偏差和相对误差，结果见表2。由表2可见，仪器分析法测试的精密度更好，高锰酸盐指数有证标准物质的测定均值均在标准物质的范围之内，测定结果准确度较高，稳定性也较好。

3结论

通过对多个不同含量的样品以及有证标准物质，采用高锰酸盐指数分析仪与国标滴定法（GB11892-89）进行比对检测，测定结果显示：高锰酸盐指数分析仪与国标滴定法测定的精密度、准确度均符合要求，在允许范围内标准物质测定均合格，能够准确的测定地表水中高锰酸盐指数的含量。高锰酸盐指数分析仪相较于传统的国标方法，检测结果无显著性差异，高锰酸盐指数分析仪密度和准确度更高，操作过程简单、检测效率更高、适合大批量连续检测。因此，高锰酸盐指数分析仪在实际应用中具有重要意义。

参考文献：

[1]张莲莲.高锰酸盐指数（酸性法）测定的影响因素分析[J].山东工业技术，2015（03）：17-18.

[2]杨颖.高锰酸盐指数三种测定方法的比较[J].广州化学，2016，41（06）：34-37.

[3]刘秀，周宇峰，郭志宇，陈玲瑚.浅析准确测定高锰酸盐指数的影响因素[J].中国水利，2016（01）：55-56.

[4]周艳凤，翁燕波，肖国起.高锰酸盐指数测定条件控制[J].中国环境监测.1994（02）：36-37.

[5]蒋绍阶，石芙蓉，郑怀礼.紫外—可见光谱法测定高锰酸盐指数的研究[J].光谱学与光谱分析，2009， 29（08）： 2227-2231.

[6]原晖.高锰酸盐指数分析仪在水环境监测中的应用[J].水资源开发与管理，2019（09）：9-11+20.

[7]孙婧妍，吕宝阔，李长宏.水环境高锰酸盐指数监测研究[J]. 东北水利水电，2018， 36（1）： 35-37.

[8]饶焕友. 分光光度法测定地表水中高锰酸盐指数[J].科技论文与案例交流， 2015（7）： 48.

[9]GB11892—89.水质高锰酸盐指数的测定[S].北京：中国标准出版社，1991.

[10]HJ168—2010.环境监测分析方法标准制修订技术导则[S].北京：中国环境科学出版社，2010.

Application of permanganate index analyzer in water quality monitoring

FAN Haixia

（Linfen Hydrology and Water Resources Prospecting And Surveying Station， Linfen 141000， Shanxi China）

Abstract：In this paper， permanganate index analyzer CGM201W was used to determine the permanganate index in the surface water of Linfen City. The traditional national standard capacity method and permanganate index analyzer were used for comparative analysis. The results show that there is no significant difference between the two methods.Compared with the traditional gb standard capacity method， permanganate index analyzer can realize unattended， automatically complete adding liquid， heating， titration， simple operation， higher detection efficiency， more advantages in the analysis of a large number of samples， has a strong practical application value， can be used for the determination of permanganate index in water quality monitoring.

Keywords：Permanganate index analyzer;Automatic monitoring;Water quality analysis