格林凯瑞在高锰酸盐指数检测中的突破性进展

2022-07-12

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     高锰酸盐指数(CODMn)的检测主要应用于生活饮用水、地表水、河流断面、水库、湖泊水质的水质情况,在我国“十四五”生态环境监测规划、“三河三湖”流域“十五”水污染防治、农村环境保护和重点流域水污染防治专项规划中,高锰酸盐指数是衡量水质污染程度的重要综合指标之一。02.jpg

    目前国标的检测方法为GB 11892-1989采用酸性高锰酸钾氧化,沸水浴加热,滴定检测。该方法的准确度与高锰酸钾标准溶液浓度、样品加热时间、样品反应温度、酸度、滴定速度等因素有关,并且试验所要求的用水也有一定的要求,整个实验检测周期长,操作较为繁琐。

      随着社会快节奏的发展,生产生活的需求对检测结果的时效性提出了更高的要求,市场迫切需要简单、快速、准确、更少产生二次污染的检测方法,那么实验检测中采用分光光度法测定高锰酸盐指数便成为快速检测的主流方式。



光度法检测高锰酸盐指数,

国内主流的3种检测方式如下

1、依靠高锰酸钾氧化,亚铁间接检测法。

2、依靠高锰酸钾氧化,碘化钾检测法。

3、依靠高锰酸钾氧化,直接光度法。



      依据相关学术报告研究和格林凯瑞实验室测试,在严格控制实验检测反应条件的方式下,我们对主流的3种方法做了大量重复性测试,但无法达到一个较好的重复稳定性,最高达到R²=0.9987,这个线性关系,勉强满足于快速检测需求,但准确度不佳,与国标滴定法相比,仍有较大的差距。



三种常规检测方法测试结果如下


实验原理:

基于GB/T 5750.7-2006中耗氧量的检测


标液:

葡萄糖溶液(外采)




深究其原因可能为:


1、酸性高锰酸钾对有机物的氧化率不稳定。

2、酸性高锰酸钾氧化有机物后还有其他副反应,这也是导致光度法检测高锰酸盐指数不稳定的主要因素。


高锰酸钾在酸性溶液中,高锰酸钾理论上发生的反应是+7价的锰被还原为+2价的锰。


MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H20


      但是在实际测试过程中发现,水浴消解完毕后,反应液常常伴随着略带褐色的浑浊现象,测试时浓度与吸光度线性检测异常,毫无线性关系,且高锰酸盐指数越高,消解后的反应液越浑浊,经过处理后,反应液呈现为正常的高锰酸钾溶液的颜色,浓度与吸光度线性关系也达到了0.9987,通过分析得知,呈现这一现象的原因可能是高锰酸钾有副反应发生,+7价的锰被还原为+2价的锰以后,过量的+7价的锰和+2价锰发生归中反应,生成难溶于水的二氧化锰(+4价锰)。


2MnO4-+3Mn2++2H20=5MnO2+4H+


      由此分析可知,高锰酸盐指数酸性光度法测定重复稳定性不佳且线性关系仅达到0.9987的根本原因。且采用亚铁,亚硝酸盐等其他还原方法间接检测均未有显著改善,未能解决根本问题。

那么需要让检测稳定,就必须减少高锰酸钾反应的副反应,让高锰酸钾尽可能地定向转化。


      找到问题的关键所在,我们对高锰酸盐指数试剂又开启了新一轮研发。最终结果如下:

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结论

其中还有少量不溶于水的二氧化锰影响检测结果,经过处理后,吸光度和高锰酸盐指数浓度形成较好的线性关系,由此可忽略副反应消耗的高锰酸钾,不影响最终结果的检测。线性关系可达 R²=0.9995

显著优于市场主流的3种光度法的线性关系 R²=0.9987

检测结果与国标滴定法无显著差异。

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政策

目前新研发高锰酸盐指数检测试剂已同步上市,已采购格林凯瑞公司产品的用户,若检测项目中包含高锰酸盐指数检测指标,通过400电话预约后可将设备邮寄格林凯瑞总部,我们免费向老用户提供高锰酸盐指数试剂的曲线标定及维护服务。


产品已申请专利保护,可通过方渠术支持与



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