为保证高锰酸盐指标测定的准确性要做好全过程的质量控制（上）

       高锰酸盐指标是一个相对条件指标，其测量结果与水样的采集和保存、样品体积、反应体系的酸度、标准溶液浓度、水浴加热时间和温度、空白值、滴定条件、和终点判断。和其他因素。因此，为保证高锰酸盐指标测定的准确性，必须做好全过程的质量控制。
      概念：高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，以单位氧（O2，mg/L）的毫克/升表示。因为这种方法在规定的条件下只能部分氧化水中的有机物，而挥发性有机物不计入测定值，不是理论需氧量，也不是反映水中总有机物含量的标度，所以术语高锰酸盐指数作为水质指标，与重铬酸钾法的化学需氧量不同。化学需氧量是反映水中还原性物质多少的综合指标，也是衡量水中有机物含量的评价指标。一般来说，对于干净的水质，可以采用高锰酸钾法测定水中的耗氧量；对于严重污染的水质，一般采用化学需氧量来计算水质耗氧量。
      原理：在试样中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热（30±2）min，高锰酸钾会氧化试样中的部分有机和无机还原性物质，反应后过量加入草酸钠还原剩余的高锰酸钾，过量的草酸钠用高锰酸钾标准溶液回滴。通过计算得到样品中的高锰酸盐指数。高锰酸盐是高锰酸盐形成的盐，含有四面体高锰酸根离子MnO-4，其中锰的氧化态为+7具有强氧化性。在酸性溶液中，高锰酸根离子被还原成无色的Mn离子，反应式为：MnO-4+C（有机物）+H+=Mn2++CO2↑+H2O； MnO-4+C2O24-+H+=Mn2++CO2↑+H2O。
整个程序概览：
一、水样采集和保存
水样应装在带磨口塞的硼硅酸盐玻璃容器中，盛装前应用水样冲洗瓶壁。水样采集后最好尽快分析，因为水样中有微生物，会分解有机物，引起高锰酸盐指标的变化。若当天无法完成分析，可在水样中加入硫酸，直至水样的pH<2，置于0-5℃的环境中，保存期为2天。取样时应摇动贮水瓶，使水样分布均匀，以保证水样具有代表性。如果水样上漂浮有藻类，取样时应避免，因为藻类会使高锰酸盐指数的结果偏高。
二、取水样的体积
本标准的测量范围较低0.5～4.5mg/L，仅适用于清水水质的测定；对于污染严重的水，可适当稀释后取少量水样进行测定。从测试结果可以看出，如果采样量太小，则氧化剂相对较大，导致测量结果偏高；当进样量过大时，消耗一定量的氧化剂后，溶液的氧化能力减弱，导致测量结果偏低。要求取水样的体积为回滴过量Na2C2O4标准溶液时消耗的KMnO4溶液的4-6mL左右。
三、溶液的酸度
参照国标方法进行实验，加入不同量的1+3硫酸3、4、5、6、7mL，高锰酸盐指数随溶液不同而不同，可见溶液的酸度有很大的对高锰酸盐指数测定的影响。
测定高锰酸盐指数的酸滴定法属于氧化还原反应。反应体系的酸度对整个实验的速度和方向影响很大，所以酸度一定要合适。酸度低时，高锰酸钾易被氧化生成二氧化锰沉淀，使高锰酸钾的氧化作用降低，使测定结果降低；酸度越大，高锰酸钾的氧化作用越大，被氧化水的还原性物质越多，高锰酸盐指数的表现就越大。实验时加入1+3硫酸是为了保证实验处于酸性环境，但不能加盐酸或硝酸，因盐酸会引入氯离子干扰因素，盐酸本身呈还原性，可被高锰酸盐氧化成氯气；硝酸是强氧化剂，能与草酸钠发生反应。
四、水浴加热时间
参照国标方法进行实验，将水浴加热时间分别设置为15、20、25、30、35分钟，其他步骤同国标方法，研究不同水浴加热时间的效果对高锰酸盐指标值测定的影响。测试结果表明，随着水浴加热时间的延长，高锰酸盐指数的结果也变大。
这可能是因为反应时间越长，反应进行得越深，溶液消耗的高锰酸钾越多，剩余的高锰酸钾越少，表示的高锰酸盐指数越大。由于高锰酸盐指数的测定是有条件的试验，试验应严格按标准操作（沸水浴加热（30±2）min）。将水样放入水浴中，从水浴冒出第一个气泡开始计时。在实际测试过程中，需要将多个样品的加热时间分开，使用具有提醒功能的定时器，留出足够的时间进行滴定。