Перманганатная окисляемость

Перманганатная окисляемость (метод Кубеля) – наиболее распространенный метод. Перманганат как окислитель может окислять как в кислой, так и в щелочной средах. При малом содержании хлоридов окисление ведется в кислой среде, при повышенном (более 300 мг СГ в 1 л воды) – в щелочной.

Определение окисляемости в кислой среде

Метод основан на способности перманганата калия окислять разные вещества своим кислородом. Так как степень окисления зависит от условий, при которых ведется определение, для получения достоверных результатов, сравнимых между собой, строго придерживаются приводимых ниже указаний относительно количества добавляемых растворов, времени кипячения и температуры раствора при титровании.

Если окисляемость определяется через сутки после взятия проб из водоема, исследуемую воду консервируют серной кислотой, добавляя 2 мл разбавленной 1:2 H₂SO₄ на каждые 100 мл воды. При небольшой окисляемости воды до 10 мг/л для определения достаточно взять 100 мл воды, если же окисляемость испытуемой воды, по предварительным данным, выше 10 мг/л, исследуемую воду необходимо разбавить в соответствующее число раз дистиллированной.

При большей цветности (выше 40⁰С) воду тоже разбавляют дистиллированной водой.

Приготовление реактивов

1. 0,01 н (0,002 моль/л) раствор KMnO₄ приготовляют, растворяя навеску 0,316 г KMnO₄ в 1 л дистиллированной воды. Раствор лучше готовить заранее и хранить в темной склянке. Титр раствора KMnO₄ , и при каждом определении его устанавливают по щавелевой кислоте.

2. Раствор щавелевой кислоты 0,01 н (0,005 моль/л). Для приготовления раствора 0,6302 г H₂C₂O₄.2H₂O, высушенной на воздухе, растворяют в 1 л дистиллированной воды. Для консервации щавелевой кислоты вносят 30 мл 25%-ной серной кислоты так, чтобы общий объем раствора щавелевой кислоты был равен 1 л.

3. 25%-ный раствор серной кислоты приготовляют, разбавляя один объем концентрированной серной кислоты тремя объемами дистиллированной воды.

Ход определения

В коническую колбу на 200-250 мл наливают пипеткой 100 мл испытуемой воды. Приливают 5 мл 25%-ного раствора серной кислоты и ставят на нагревательный прибор. При начале кипения (появление первых пузырьков) в пробу добавляют точно 10 мл 0,01 н (0,002 моль/л) KMnO_4. После этого пробу кипятят на малом огне ровно 10 минут.

Для равномерного кипения рекомендуется поместить в колбу несколько стеклянных капилляров, запаянных с одного конца. Колбу при кипячении прикрывают воронкой или стеклянной втулкой. Если во время кипения исследуемая жидкость обесцветится или потеряет розовую окраску, определение надо повторить, разбавив исследуемую воду дистиллированной.

По окончании кипения снимают с огня и в нее добавляют из бюретки точно 10 мл 0,01 н (0,005 моль/л) раствора H₂C₂O₄. Обесцветившуюся горячую жидкость дотитровывают 0,01 н (0,002 моль/л) раствором KMnO₄ до появления слабо-розового оттенка.

Концентрацию раствора KMnO₄ проверяют одновременно с определением. В только что оттитрованную пробу, имеющую температуру около 50-60⁰С, прибавляют 10 мл 0,01 н (0,005 моль/л) раствора щавелевой кислоты и титруют раствором KMnO₄ до появления слабо-розовой окраски. Поправку к титру (К) 0,01 н (0,002 моль/л) раствора KMnO₄ определяют из соотношения К=10/V, где 10 – объем раствора щавелевой кислоты, мл, V – объем раствора KMnO₄, мл, пошедший на титрование.

При разведении исследуемой воды дистиллированной в подсчете величины окисляемсти вводят поправку на дистиллированную воду. Для этого проводят все определения с 100 мл дистиллированной воды совершенно так же, как с исследуемой водой. Объем (мл) раствора KMnO₄, пошедшего на окисление дистиллированной воды, при расчете окисляемости вычитают из объема (мл) раствора KMnO₄ пошедшего на окисление пробы.

Вычисление результатов

Окисляемость=(V₁*0,01*K*1000*8)/V_o

где V₁ – объем раствора KMnO₄, израсходованного на титрование избыткащавелевой кислоты, мл; V_o - объем исследуемой воды, мл; 8 – молярная масса эквивалента кислорода, К – поправка к титру 0,01 н (0,002 моль/л) раствора KMnO₄ .

Если исследуемую воду разбавляли дистиллированной, расчет ведут с учетом количества перманганата, пошедшего на окисление дистиллированной воды, взятой для разбавления. Тогда формула такова: Окисляемость О= , где все обозначения прежние, а V₂ – объем раствора KMnO₄, пошедший на окисление дистиллированной воды, мл.