高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)的檢測主要應(yīng)用于生活飲用水、地表水、河流斷面、水庫、湖泊水質(zhì)的水質(zhì)情況,在我國“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃、“三河三湖”流域“十五”水污染防治、農(nóng)村環(huán)境保護和重點流域水污染防治專項規(guī)劃中,高錳酸鹽指數(shù)是衡量水質(zhì)污染程度的重要綜合指標之一。
目前國標的檢測方法為GB 11892-1989采用酸性高錳酸鉀氧化,沸水浴加熱,滴定檢測。該方法的準確度與高錳酸鉀標準溶液濃度、樣品加熱時間、樣品反應(yīng)溫度、酸度、滴定速度等因素有關(guān),并且試驗所要求的用水也有一定的要求,整個實驗檢測周期長,操作較為繁瑣。
隨著社會快節(jié)奏的發(fā)展,生產(chǎn)生活的需求對檢測結(jié)果的時效性提出了更高的要求,市場迫切需要簡單、快速、準確、更少產(chǎn)生二次污染的檢測方法,那么實驗檢測中采用分光光度法測定高錳酸鹽指數(shù)便成為快速檢測的主流方式。
光度法檢測高錳酸鹽指數(shù),
國內(nèi)主流的3種檢測方式如下
1、依靠高錳酸鉀氧化,亞鐵間接檢測法。
2、依靠高錳酸鉀氧化,碘化鉀檢測法。
3、依靠高錳酸鉀氧化,直接光度法。
依據(jù)相關(guān)學(xué)術(shù)報告研究和格林凱瑞實驗室測試,在嚴格控制實驗檢測反應(yīng)條件的方式下,我們對主流的3種方法做了大量重復(fù)性測試,但無法達到一個較好的重復(fù)穩(wěn)定性,最高達到R²=0.9987,這個線性關(guān)系,勉強滿足于快速檢測需求,但準確度不佳,與國標滴定法相比,仍有較大的差距。
三種常規(guī)檢測方法測試結(jié)果如下
實驗原理:
基于GB/T 5750.7-2006中耗氧量的檢測
標液:
葡萄糖溶液(外采)
深究其原因可能為:
1、酸性高錳酸鉀對有機物的氧化率不穩(wěn)定。
2、酸性高錳酸鉀氧化有機物后還有其他副反應(yīng),這也是導(dǎo)致光度法檢測高錳酸鹽指數(shù)不穩(wěn)定的主要因素。
高錳酸鉀在酸性溶液中,高錳酸鉀理論上發(fā)生的反應(yīng)是+7價的錳被還原為+2價的錳。
MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H20
但是在實際測試過程中發(fā)現(xiàn),水浴消解完畢后,反應(yīng)液常常伴隨著略帶褐色的渾濁現(xiàn)象,測試時濃度與吸光度線性檢測異常,毫無線性關(guān)系,且高錳酸鹽指數(shù)越高,消解后的反應(yīng)液越渾濁,經(jīng)過處理后,反應(yīng)液呈現(xiàn)為正常的高錳酸鉀溶液的顏色,濃度與吸光度線性關(guān)系也達到了0.9987,通過分析得知,呈現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是高錳酸鉀有副反應(yīng)發(fā)生,+7價的錳被還原為+2價的錳以后,過量的+7價的錳和+2價錳發(fā)生歸中反應(yīng),生成難溶于水的二氧化錳(+4價錳)。
2MnO4-+3Mn2++2H20=5MnO2+4H+
由此分析可知,高錳酸鹽指數(shù)酸性光度法測定重復(fù)穩(wěn)定性不佳且線性關(guān)系僅達到0.9987的根本原因。且采用亞鐵,亞硝酸鹽等其他還原方法間接檢測均未有顯著改善,未能解決根本問題。
那么需要讓檢測穩(wěn)定,就必須減少高錳酸鉀反應(yīng)的副反應(yīng),讓高錳酸鉀盡可能地定向轉(zhuǎn)化。
找到問題的關(guān)鍵所在,我們對高錳酸鹽指數(shù)試劑又開啟了新一輪研發(fā)。最終結(jié)果如下:
結(jié)論
其中還有少量不溶于水的二氧化錳影響檢測結(jié)果,經(jīng)過處理后,吸光度和高錳酸鹽指數(shù)濃度形成較好的線性關(guān)系,由此可忽略副反應(yīng)消耗的高錳酸鉀,不影響最終結(jié)果的檢測。線性關(guān)系可達 R²=0.9995,顯著優(yōu)于市場主流的3種光度法的線性關(guān)系 R²=0.9987,檢測結(jié)果與國標滴定法無顯著差異。
政策
目前新研發(fā)高錳酸鹽指數(shù)檢測試劑已同步上市,已采購格林凱瑞公司產(chǎn)品的用戶,若檢測項目中包含高錳酸鹽指數(shù)檢測指標,通過400電話預(yù)約后可將設(shè)備郵寄格林凱瑞總部,我們免費向老用戶提供高錳酸鹽指數(shù)試劑的曲線標定及維護服務(wù)。
產(chǎn)品已申請專利保護,友商可通過官方渠道獲取技術(shù)支持與合作。
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