分光光度法快速测定水中高锰酸盐指数

'福建分析测试FujianAnalyrsis＆Testing2011，20(4)分光光度法快速测定水中高锰酸盐指数赵建平(宁波市环境监测中心。浙江宁波315010)摘要：以亚硝酸盐作为还原剂，通过间接测定亚硝酸盐的方式，建立了水中高锰酸盐指数的快速定量分析方法。水样中的高锰酸盐加硫酸氧化后，用亚硝酸盐进行还原，再用N一乙二胺分光光度法测定过量亚硝酸盐的方法测定高锰酸盐指数。结果表明，该方法的检出范围为0．09．0mg／L，检出限为0．27mg／L，低于国标检出限，平均回收率为96．0％～105％，相对标准偏差在3．4％～5．2％之间。该方法快速、经济，避免了用高锰酸盐滴定和草酸钠标定的过程，可广泛应用于应急、在线监测、流动注射及实验室信息化管理等。关键词：分光光度法；亚硝酸盐；还原剂；c0D中图分类号：0657．32文献标识码：A文章编号：1009—8143(2011)04—0060—03RapidDeterminationofCoDbySpectrophotometryZhaoJian-ping(NingboEnvironmentalMonitoringCenter，Ningbo，Zhejiang315010，China)Abstract：ArapidquantitativeanalysismethodwasbuiltformeasuringtheC0D№inthewaterbymeasuringtheconcentrationofnitritewhichWasusedasthereducingagent．SulfuricacidwasaddedintothewatertooxidizethepotassiumpermanganateandnitriteWaSusedtodeoxidizetheproduct．SuperfluousnitritewasmeasuredbytodeterminetheCODbyspectrophotometry．Theresultsindicatedthatthedetectionrangeofthemethodwasfrom0．0to9．0mg‘L-，thedetectionlimitWas0．27mg·L-whichWaslowerthantheinternationalstandard．theaveragerecoverywas96．0％一105％withtherelativestandarddeviationof3．4％-5．2％whichWaslowerthan10％．Theprocessoftitrationwithpotassiumpermanganateanddemarcatewithsodiumoxalatewereavoidedinthisrapidandeconomicalmethodwhichcouldbeappliedtoemergencymonitoring，onlinemonitoring，flowinjectionandinformafizationmanagementforlaboratory．Keywords：speetrophotometry；Nitrite；reducingagent；CODm；determination高锰酸盐指数为地表水体受有机污染物和还Cary50分光光度仪(美国瓦里安公司)，DG200原性无机污染物污染程度的综合指标【1]，一般采用加热反应器(哈希公司)，高锰酸钾1／5KMnO4=高锰酸盐滴定法进行检测，采用草酸作为还原剂，O．Olmol／L、1+3硫酸、5g／L对一氨基苯磺酰胺、操作繁杂，还原条件苛刻。本法以亚硝酸盐为还原lOOg／L乙二胺，lOOmg／L亚硝酸钠(以氮计)，以上试剂，采用分光光度法进行测量，操作简便样品使用剂均为分析纯。量少，且相对于滴定法而言，分光光度法有利于检1．2试验方法测过程自动化与实验室信息化管理。取10mL比色管，抽取样品5mL，加入0．5mL高锰酸钾，0．3mL硫酸(1+3)于100℃温度DG200加热1实验部分反应器加热30min，冷却后加入等摩尔亚硝酸钠0．7mL反应，定容，取lmL反应液于25mL比色管中，1．1主要仪器与试剂定容，依次加入5g／L对一氨基苯磺酰胺和lOOg／L收稿日期：2011-3—23基金项目：国家水专项水污染源应急监测技术体系研究(2009zx07527—002—06)作者简介：赵建平(1971一)，男，高级工程师，主要从事环境检测工作。Email：zjpmwq@126．com ／赵建平：分光光度法快速测定水中高锰酸盐指数61乙二胺各0．5mL。静置10min后于波长540nm处，用法中为数甚少的选择性高的几个反应嘲；反应生成光程长10mm的比色皿，以水为参比，测定吸光度。的锰离子对亚硝酸盐的测定少；亚硝酸盐的稳定性1．3检测原理符合测试要求，经试验，浓度为5．2mg／L高锰酸盐水样加入硫酸呈酸性后，加人一定量的高锰酸指数的水样消解后加亚硝酸盐还原，亚硝酸盐浓度盐溶液并在沸水浴(100~C)加热一定时间，剩余的在30min无明显变化。高锰酸盐用亚硝酸钠还原并加入过量，在酸性介质2．2显色酸度及浓度的选择中，亚硝酸盐与对一氨基苯磺酰胺反应，生成重氮消解完成后，按化学方程平衡计算，加入等摩盐，再与N一乙二胺偶联生成红色染料。在540nm尔亚硝酸盐(NO一N100mg／1)O．7mL进行还原，此时处有最大吸收。化学反应方程式见下：fl_3J空白试管高锰酸盐红色刚好褪色。由于NO一N测定MnO-4+8H*+5e---~Mn2++4HzO上限为O．2mg几时，显色浓度取消解液稀释25倍。3H2S04+2KMn04+5KNO2--~MnSO4+5KNO3+3H20经测试稀释后pH<2，pH对亚硝酸盐的显色没有影+K2SO4响嘲。C6HH4(S03H)+NH2+H++NO一2C6HH4(SO3H)2．3加热方式、温度及试剂浓度影响NEN+H202．3．1加热方式的影响用水浴和DG200加热反应C6HH4(SO3H)N；N+C6H7NH2H4(S03H)器对浓度为4．2mg／L的标准溶液进行加热，重复测N=NCloH6NH2定3次表明，2种加热方式对测试结果无明显影响，可以相互替代。2结果与讨论2-3．2还原剂投加温度选择样品消解完成后，在冷却过程中不同温度时段投加还原剂，并放置3～2．1还原剂的选择5min，实验表明在不同温度的时段投加亚硝酸盐对在酸性的环境下，高锰酸盐有很强的氧化性，监测结果无明显影响。可以与亚硝酸盐、草酸钠、碘化钾、维生素c、对氨基2．3．3还原剂浓度准确度的影响由于亚硝酸钠是苯磺酸、有机还原剂如醛类化合物、肼类衍生物、羟一个相对的指示量，只需要高精度定量，对其浓度胺衍生物等反应州。高锰酸盐消解过程中可能与锰可以通过空白校正，不需要标定，操作简单。离子发生氧化还原，析出二氧化锰颗粒，该颗粒将2．4工作曲线的制作影响分光光度法的测定。因此，还原剂选择需符合取新配高锰酸盐指数浓度为9．02mL标准溶液以下五个条件：一、可与高锰酸盐及其副反应生成0．0、0．5、1．0、1．5⋯5．0毫升，分别按实验步骤操作，物酸性二氧化锰进行反应；二、还原剂同高锰酸盐测定吸光度并制作标准曲线，标准曲线为Y=0．等反应中间产物少，有利于反应物的最终定量测0731x一0．0094，高锰酸盐指数的线性范围为0．0～定；三、反应物光度法测定选择性好；四、消解生成9mg／L，相关系数为0．997，检出限为0．27mg／L，低于物对显色反应无影响；五、反应物相对稳定。国标检出限0．5mg／L。亚硝酸盐符合上述条件，反应速度快、中间产2．5样品的检测及回收率与精密度取不同浓度标准溶液及样品各2个，按实验方物少；相对维生素c、对一氨基苯磺酰胺等还原剂，经试验亚硝酸盐中间产物少，可通过直接检测还原法进行检测，用标准曲线法求得高锰酸盐指数，结果见表1。剂的含量进行定量；亚硝酸盐同萘胺的反应是光度表1高锰酸盐指数的测定注：均平行测定5次。 62福建分析测试FujianAnalysis＆Testing2011．20(4)3结论参考文献由于用分光光度法测量亚硝酸盐技术非常成⋯I国家环境保护总局编委会．水和废水监测分析方法[M】．4熟，选择性好，检测灵敏度高，选用亚硝酸盐代替草版．北京：中国环境科学出版社，2002：223—224．酸钠定量分析水样中的高锰酸盐指数，避免了用高[2】魏复盛，齐文启，华秀，等水和废水监测分析方法指南(上锰酸盐滴定和草酸钠标定的过程，可广泛的应用于册)[M】．北京：中国环境科学出版社，1991：225—240．应急、在线监测、流动注射及实验室信息化管理。[3]周天泽化学分析测试中的干扰消除【M】．北京：首都师范大学出版社，1996：50．[4]GB／TI7378．4—2007，海洋监测规范第四部分海水分析【s】．北京：中国标准出版社，2008：101．[5]华东师范大学无机化学教研组．无机化学[M】．上海：华东师范大学出版社，1997．[6]GBfr7493—1987,水质亚硝酸盐氮的测定分光光度法【M】．北京：中国标准出版社，2005．'