1、2023 年第 2 期分析测试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 1-4。在一定条件下，用 KMnO4氧化水样中的某些有机物及无机还原性物质，由消耗的 KMnO4量计算相当的氧量 5-7。目前，生活饮用水标准检验方法（GB5749-2006）中测定高锰酸盐指数的方法为传统手工滴定法，也是我国现行的标准测定方法，但手工滴定处理每个样品的时间较长，实验效率低，滴定时由于人工操作和温度等因素，容易引入主观误差。本次实验使用的是全自动连续流动化学分析仪，采用间隔气泡连续流动的技术方法，大幅度减少人为误差，操作简单，分析速度快，计算机自动出结果，能够实现大批量水样自动分析，提高了
2、工作效率 8-11。1实验部分1.1仪器及工作条件SAN+型连续流动分析仪（荷兰 SKALAR 公司）；SA1074 型 XYZ 极坐标自动取样器；高锰酸盐指数反应单元模块；DC-0506 型低温恒温槽（上海衡平仪器仪表厂）。连续流动分析法测定水中高锰酸盐指数的方法研究*崔腾，宋文浩，卢兵，赵文志（中国地质调查局 哈尔滨自然资源综合调查中心，黑龙江 哈尔滨 150039）摘要：在实验中发现，用连续流动的方法测高锰酸盐指数，加入不同量的 KMnO4溶液，会对方法检出限和空白值有一定的影响，加入的越多，测得空白值就越高，加入的少，则反之。在 H2SO4（2%）溶液中，确定了最佳 KMnO4溶液的加
3、入量为 7mL。测定结果表明，该方法的标准工作曲线线性相关系数为 0.9997，检出限为0.19mg L-1,相对标准偏差为 0.92.5,加标回收率为 91.0105。该方法与国标酸性高锰酸钾法对比测定结果相近，该方法操作快速、简便、适用于大批量环境水样的分析。关键词：连续流动分析法；水；高锰酸盐指数中图分类号：O661.1文献标识码：AStudy on determination of permanganate index in water by continuous flow analysis method*CUI Teng,SONG Wen-hao,LU Bing,ZHAO Wen-z
4、hi（Center for Harbin Natural Resources Comprehensive Survey，China Geological Survey，Harbin 150039,China）Abstract:In the experiment,it is found that the continuous flow method is used to measure the permanganateindex,and the addition of different amounts of potassium permanganate solution will affect
5、 the detection limit andblank value of the method.The more added,the higher the measured blank value,on the contrary,adding less,andvice versa.In H2SO4（2%)solution,the optimum amount of potassium permanganate solution was determined to be7mL.The results showed that the linear correlation coefficient
6、 of the standard curve of the method was 0.9997,thedetection limit was 0.19mg L-1,the relative standard deviation was 0.9%2.5%,and the recoveries were 91.0%105%.The results of this method are similar to those of the national standard acid potassium permanganate method.The method is quick,simple and
7、suitable for the analysis of large quantities of environmental water samples.Key words:continuous flow analysis;water;permanganate indexDOI：10.16247/ki.23-1171/tq.20230225收稿日期：2022-03-24基金项目：中国地质调查局项目（DD20191014）作者简介：崔腾（1989-），男，山东滨州人，毕业于东北农业大学土地资源管理专业，大学本科，主要从事地球化学分析方面的工作。Sum329 No.2化学工程师ChemicalEn
8、gineer2023 年第 2 期表 1仪器测量条件Tab.1Measurement conditions of the instrument仪器参数COD-Mn波长/nm520电压/V220加热温度/105进样时间/s60冲洗时间/s100进样管泵速/mL min-10.23试剂管泵速/mL min-11样品分析速度/min 样品-132023 年第 2 期1.2主要试剂和样品KMnO4（西陇科学股份有限公司）、Na2C2O4（天津石英钟厂霸州市化工分厂）、浓 H2SO4（天津市科密欧化学试剂有限公司），以上均为分析纯。0.02mol L-1KMnO4储备液称取 3.2g KMnO4溶解于
9、800mL 蒸馏水中，定容至 1000mL，将溶液煮沸后冷却存放 48h（用棕色瓶装，不用时放入暗室，可以保存 1 个月）。1000mg L-1CODMn标准储备液称取 8.335gNa2C2O4溶于 1000mL 蒸馏水中（在 4低温环境中储存，可以保存 1 个月）。酸试剂量取 20mL 浓 H2SO4稀释在 800mL 蒸馏水中，加入 7mL KMnO4储备液（0.02mol L-1），用蒸馏水定容至 1000mL（需要煮沸 1min 后，再冷却，用棕色瓶装，稳定期 2d）。1.3方法原理采用连续流动的方法,通过蠕动泵压缩各个不同内径的弹性泵管，将样品与酸性 KMnO4溶液按比例吸入管路系
10、统中,在 105条件下加热、混匀、分离干扰物，使 KMnO4与水样中的一些有机及无机可氧化物质发生反应，进入检测器，在 520nm 处测量剩余 KMnO4的吸光度，计算机处理分析结果，分析过程中引入空气泡做为样品间隔及管路清洗，通过两个 105加热器能够使样品更好更充分的反应，同时配备了增压设置，提高沸点，防止管路中液体沸腾。1.4实验方法按照顺序依次打开自动进样器，反应池主机，数据转换器，循环冷却水，合上蠕动泵泵盖，将进样针及所有的试剂管路、清洗液管路放入蒸馏水中，开启105加热器电源，进入程序软件，移取水样约 10mL倒入样品管中，置于进样器固定托盘上，操作界面选择基线，点击开始，进入峰形
11、图程序，大约 30min 基线就可以走平，此时系统已经稳定，即可开始实验，在此等待过程中可以进行表格编辑，将需要的曲线及样品点位分别编辑相应位置，利用好等待走基线的时间段，可节省和缩短实验时间。2结果与讨论2.1配制标准曲线将 CODMn标准储备液（100mg L-1）分别移取0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL 于 100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释定容至刻度线，标准溶液浓度分别为 0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mg L-1（每天新鲜配制），分别加入 5、7、10mL KMnO4溶液（0.02mol L-1）配制酸
12、试剂，由表 2 可知，当加入 7mLKMnO4溶液（0.02mol L-1）时，曲线效果最好。2.2方法检出限在选定的最佳仪器和实验条件下，对样品空白溶液连续测定 12 次，计算标准偏差，以 3 倍标准偏差计算高锰酸盐指数的检出限（LD）。当加入 7mLKMnO4溶液（0.02mol L-1）配制酸试剂时，检出限最低，为 0.19mg L-1。2.3准确度与精密度使用 CODMn标准储备液（100mg L-1）配制 1、3、5、7、9mg L-1浓度的标准系列，加入 7mL KMnO4溶液（0.02mol L-1）配制酸试剂，重复测定 6 次值（mg L-1），结果见表 3。由表 3 可见，平
13、均值分别为 1.03、3.02、5.06、7.08、9.28mg L-1，相对标准偏差（RSD）为 0.92.5，表明测得结果重复性好，本方法具有良好的准确度和精密度。2.4加标回收率加标回收率分为空白加标回收和样品加标回收两种方式，此实验选择样品加标回收,水质检测实验一般用溶液的浓度值来表达，根据公式（1）进行计算。P=C2V2-C1V1C0V0100%（1）式中C0：标准溶液的浓度，mg L-1；C1：原样品中被测成分的浓度，mg L-1；C2：加标样品中被测成分的浓度，mg L-1；V0：加入标准溶液的体积，mL；V1：原样注：X：浓度，mg L-1；Y：峰高表 2不同 KMnO4溶液加
14、入量下标准曲线函数Tab.2Standard curve function under different additionsof potassium permanganate solution0.02mol L-1KMnO4溶液加入量/mL线性回归方程相关系数5Y=3.142X+0.02970.99917Y=2.990X+0.02740.999710Y=2.332X+0.04150.9996表 3方法准确度和精密度Tab.3Method accuracy and precision样品序号配制值/mg L-1WB/mgL-1精密度RSD/%分次测定值平均值111.061.061.031.01
15、1.011.021.032.5233.043.043.042.973.013.013.020.9354.924.995.085.125.145.145.061.7477.227.257.126.966.966.977.081.9598.699.059.189.229.259.289.282.4崔腾等：连续流动分析法测定水中高锰酸盐指数的方法研究*262023 年第 2 期品的体积，mL；V2：加标后样品的体积 mL。选取 5 份不同浓度的样品，浓度顺序为由低到高，结果见表 4。加标回收率为 91.0%105%，表明测得结果准确度较高，能够满足测试要求。2.5实际样品检测方法对比为验证连续流动分
16、析法在实际工作中的可行性，本文依托中国地质调查局地质调查项目“大兴安岭山区生态地质调查”中 10 个水样进行测试，并与国家标准方法进行比较，结果见表 5。由表 5 可见，连续流动分析法测定的值与标准方法相近，故适合大批量环境水样的分析。3结论（1）通过实验表明，标准曲线相关系数在 0.999以上，达到规范要求，其相对标准偏差范围为 0.9%2.5%,加标回收率为 91%105%，该方法对样品测定均具有较好的准确度与精密度。（2）在 H2SO4（2%）溶液中，高锰酸盐指数浓度在010mg L-1范围内，加入 7mL KMnO4（0.02mol L-1）的方法检出限较好，测定的空白值最理想。（3）对比传统酸性高锰酸钾滴定法，连续流动分析法能够实现分析流程自动化，可对大量样品进行快速、准确的分析测试，计算机自动出结果，数据稳定，省时。参 考 文 献1 冯钦文,涂文子.全自动流动注射分析仪测定地表水中的高锰酸盐指数 J.广东化工,2018,45（1）:176-177.2 洪陵成,程书萍.水体中高锰酸盐指数的流动注射分析方法J.环境监测管理与技术,2001,13（1）:20-23.3 陈丽华.连
