高锰酸盐指数的测定

水质高锰酸盐指数的测定 1 适用范围

本标准规定了测定水中高锰酸盐指数的方法。

本标准适用于饮用水、水源水和地表水的测定，测定范围为0.5mg/L～

10.0mg/L，检出限为0.5mg/L。对于高锰酸盐指数较高的水，可适当稀释后测定。本方法不适用于测定工业废水中有机污染较重的水，如需测定，可用重铬酸

盐法测定其化学需氧量。 2 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

2.1 高锰酸盐指数：permanganate index

在一定条件下，用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机可氧化物质，由

消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。用I Mn 表示。

高锰酸盐指数是反映水体中有机及无机可氧化物质污染的常用指标，但不能

作为理论需氧量或总有机物含量的指标，因为在规定的条件下，许多有机物只能

部分地被氧化，易挥发的有机物也不包含在测定值之内。 3 方法原理

样品中加入已知量的高锰酸钾和硫酸，在沸水浴中加热30min，高锰酸钾将

样品中的某些有机物和无机可氧化物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余

的高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。通过计算得到样品中高

锰酸盐指数。

4 试剂和材料

本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试

剂，实验用水均使用不含还原性物质的重蒸水，不得使用去离子水。

4.1 不含还原性物质的水：将1L 蒸馏水置于全玻璃蒸馏器中，加入2mL硫酸（4.2）和少量高锰酸钾颗粒使溶液呈红色，蒸馏（在蒸馏过程中始终保持被蒸馏的水呈

2

红色）。弃去100mL 初馏液，余下馏出液贮于具玻璃塞的细口瓶中。

4.2 硫酸（H2SO4）：密度（ρ20）为1.84g/mL。

4.3 硫酸，1+3 溶液：在不断搅拌下，将100mL 硫酸（4.2）慢慢加入到300mL

水中。趁热加入数滴高锰酸钾溶液（4.7），直至溶液出现粉红色。 4.4 氢氧化钠（碱性高锰酸钾氧化法中使用），500g/L 溶液：称取50g 氢氧化钠溶于水并稀释至100mL。.

4.5 草酸钠标准贮备液，浓度c1 （Na2C2O4）为0.0500mol/L：称取6.7050g 经120℃烘干2h 并放冷的基准草酸钠（Na2C2O4）溶解于水中，移入1000mL 容量瓶中，

用水稀释至标线，混匀贮存。此溶液放置冷暗处（4℃），可保存6 个月。

4.6 草酸钠标准溶液，浓度c2（Na2C2O4）为0.0050mol/L：吸取100.00mL 草酸

钠标准贮备液（4.5）于1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。此标准溶

液可常温保存2 周。

4.7 高锰酸钾标准贮备液，浓度c3（KMnO4）约为0.0200mol/L：称取3.2g 高锰

酸钾溶解于1000mL 水中。于90℃～95℃水浴中加热此溶液2h，

冷却，放置两

天，缓慢倒出上清液，贮于棕色瓶中保存。使用前需进行浓度标定。标定方法如下：取50mL 重蒸水于250mL 锥形瓶中，加5mL 硫酸（4.3），混匀后加热使液

体温度在65℃～80℃之间，取出后用滴定管加草酸钠标准储备液10mL（4.5），

用待标定的高锰酸钾溶液滴定，终点至溶液成粉红色，并保持30s，同时做空白

溶液。

高锰酸钾标准滴定溶液的浓度[c( 4 KMnO )]，数值以摩尔每升（mol/L）表示，

按式（1）计算： c( 4 KMnO ) = 1 2 v v c v × (1) 式中：

c ——草酸钠的摩尔浓度，单位为mol/L； V ——移取草酸钠的体积数，单位为mL；

V1 ——滴定高锰酸钾溶液消耗的体积数，单位为mL； V2 ——空白试验消耗高锰酸钾溶液的体积数，单位为mL。 4.8 高锰酸钾标准溶液，浓度c4（KMnO4）约为0.0020mol/L：吸取一定体积精确标定的高锰酸钾标准贮备液（4.7），用不含还原性物质的水稀释至浓度为

0.0020mol/L，混匀。此溶液在暗处可稳定保存几个月，使用当天标定其浓度。

5 仪器和设备

本方法所用玻璃器具均应为A 级玻璃器具，新的玻璃器皿应用酸

性高锰酸钾溶液清洗

干净。

5.1 水浴或相当的加热装置：有足够的容积和功率，以保证从开始加热后使所有

试样迅速达到并保持在96℃~98℃。 5.2 锥形瓶：容量为250mL。

5.3 容量瓶：容量分别是100mL，250mL，1000mL。

5.4 移液管：容量分别是5mL，10mL，25mL，50mL，100mL。 5.5 酸式滴定管：25mL，最小分度值为0.1mL；10mL，最小分度值为0.05mL。

6 干扰及消除

当水样中氯离子浓度高于300mg/L 时，干扰高锰酸盐指数的测定结果，可

采用在碱性介质中氧化的方法测定高锰酸盐指数，见附录A。 7 样品

不论样品在分析前是否贮存，在现场采样后如果没有加入硫酸，实验室在收

到样品后应立即向每升样品中加入5mL 硫酸（4.3），使样品pH 值保持在1～2

之间，并尽快分析。

如样品保存时间超过6h，则需置暗处0℃～5℃下保存，但样品保存时间最

长不得超过2 天。 8 分析步骤

8.1 吸取50.0mL经充分摇动、混合均匀的样品（或分取适量，用4.1制备的重蒸

水稀释至50mL），置于250mL锥形瓶中，加入5mL±0.5mL硫酸（4.3），用滴定管

加入10.00mL高锰酸钾标准溶液（4.8），摇匀。将锥形瓶置于沸水浴内加热

30min±2min（水浴沸腾时放入样品，重新沸腾后开始计时，温度在96℃~98℃之

间）。 4

8.2 取出后用滴定管加入10.00mL 草酸钠标准溶液（4.6）至溶液变无色。趁热

用高锰酸钾标准溶液（4.8）滴定至刚出现粉红色，并保持30s 不退。记录消耗

的高锰酸钾溶液体积V1。

8.3 空白试验：用50mL 重蒸水代替样品，按步骤8.1、8.2 测定，记录下回滴的高锰酸钾标准溶液（4.8）体积V0。

8.4 向空白试验（8.3）滴定后的溶液中加入10.00mL 草酸钠溶液（4.6）。如果需要，将溶液加热至80℃。用高锰酸钾标准溶液（4.8）继续滴定至刚出现粉红色，并保持30s 不退。记录下消耗的高锰酸钾标准溶液（4.8）体积V2。

注：①沸水浴的水面要高于锥形瓶内反应溶液的液面。 ②样品从沸水浴中取出后到滴定完成的时间应控制在2min 内。 ③样品量以加热氧化后残留的高锰酸钾标准溶液（4.8）为其加入量的1/2～1/3 为

宜。加热时，如溶液红色退去，说明高锰酸钾量不够，需重新取样，经稀释后测定。

④滴定时温度如低于60℃，反应速度缓慢，因此应加热至80℃左右，但不能高于

90℃，如高于90℃，会引起草酸钠的分解。

⑤沸水浴温度为98℃。如在高原地区测定，报出数据时，需注明水的沸点。

9 结果计算

高锰酸盐指数（I Mn）以每升样品消耗毫克氧数来表示（O2，mg/L），按式（2）

计算（无论样品是否稀释，高锰酸盐指数均可按下式计算）：

( ) V V V K c I mn

16 1000 1 0 2 ?××× = (2) 式中：

V1 ——滴定样品消耗的高锰酸钾溶液体积，mL； V0 ——空白试验消耗的高锰酸钾溶液体积，mL； V ——样品体积，mL；

K ——高锰酸钾溶液的校正系数； c2 ——草酸钠标准溶液的浓度，mol/L； 16 ——氧原子摩尔质量，g/mol；

1000 ——氧原子摩尔质量g 转换为mg 的变换系数。 5

式（2）中K 值的计算可用式（3）计算： 2 10.0 V k = (3) 式中：

10.0 ——加入草酸钠标准溶液的体积，mL； V2 ——标定时消耗的高锰酸钾溶液的体积，mL。 6 附录A

（规范性附录） 碱性高锰酸钾氧化法 A1 适用范围

当样品中氯离子浓度高于300mg/L 时，则采用在碱性介质中，用高锰酸钾

氧化样品中的某些有机物及无机还原性物质。 A2 分析步骤

吸取50.0mL 样品（或适量，用4.1 制备的重蒸水稀释至50mL），置于250mL

锥形瓶中，加入0.5mL 氢氧化钠溶液（4.4），摇匀。用滴定管加入10.00mL 高锰酸钾标准溶液（4.8），摇匀。将锥形瓶置于沸水浴中30min（水浴沸腾，开始计时）。取出后，加入10mL 硫酸（4.3），摇匀。以下步骤同A3 分析结果表达同9。

8.2。