一、為什么盯緊“高錳酸鹽指數(shù)”?
地表水Ⅰ類≤2 mg/L,Ⅱ類≤4 mg/L,Ⅲ類≤6 mg/L——一條“紫線”直接反映水體有機/無機還原性污染。
傳統(tǒng)滴定法 45 min,現(xiàn)場等不及;紫外法 15 min 出數(shù),適合例行巡查、突發(fā)污染、科研背景值調(diào)查。
二、15 min 紫外法流程(預(yù)制試劑版)
Step 0 預(yù)制試劑
? 過量 KMnO? 溶液(已標定 0.01 mol/L,pH≈2)
? 525 nm 專用比色管(16 mm,已真空封裝)

Step 1 加樣
取 5 mL 水樣 → 注入預(yù)制比色管 → 立即密封 → 顛倒 5 次
Step 2 消解
95 ℃恒溫 10 min(便攜式 8 孔消解器,鋰電供電)→ 冷水浴 2 min
Step 3 比色
525 nm,以空白(純水)調(diào)零 → 讀 A525(剩余 KMnO? 的紫紅色)
Step 4 計算
儀器內(nèi)置“消光-指數(shù)”曲線:IMn = k×(A? - A樣品) + b,r≥0.999
A?:空白吸光度,A樣品:樣品吸光度,k、b 由標準系列校準得出
全程<15 min,單樣耗材成本 1.8 元
三、性能硬核指標
? 范圍:0-6 mg/L(地表水Ⅰ-Ⅲ類全覆蓋)
? 檢出限:0.2 mg/L(525 nm,20 mm 光程)
? 重復(fù)性:RSD≤3 %(4 mg/L 標樣,n=11)
? 干擾:Cl?≤300 mg/L 無影響;>300 mg/L 用堿性法校正系數(shù) 0.95
四、質(zhì)控“雙鑰匙”
空白:A? 漂移≤0.005 AU/24 h,否則更換預(yù)制試劑
中間點:2.0 mg/L 標樣,回收率 90-110 %,失控即重新校準曲線
五、關(guān)鍵陷阱與破解
比色管外壁指紋→525 nm 散射,A 值虛高 0.003
?破解:360°旋轉(zhuǎn)比色架,自動對準光路,避開指紋區(qū)
消解時間不足→氧化不完全,結(jié)果偏低 10 %
?破解:內(nèi)置 10 min 倒計時+蜂鳴,未到時間禁止讀數(shù)
高錳酸鉀自分解→A? 逐日下降
?破解:預(yù)制試劑添加穩(wěn)定劑,4 ℃避光,保質(zhì)期 6 個月
六、場景矩陣
—— 場景-目標限值-檢測頻率-推薦配置 ——
地表水Ⅰ類 ≤2 mg/L 每周 1 次 便攜+實驗室雙驗證
自來水廠 ≤3 mg/L 每日 1 次 在線紫外+便攜比對
應(yīng)急污染 瞬時超標 30 min 內(nèi) 便攜現(xiàn)場出票
科研背景值 ≤1 mg/L 每月 1 次 0.2 mg/L 級精度
七、成本與效益
便攜儀:1.2 萬元
年測 500 樣:耗材 0.2 萬元,同比外送(80 元/樣)節(jié)省 3.8 萬元,投資回收期 4 個月
八、快速選型口訣
測地表水Ⅰ類≤2 mg/L → 525 nm 紫外
要 0.2 mg/L 檢出 → 20 mm 光程+預(yù)制試劑
想 15 min 出數(shù) → 95 ℃ 10 min 消解
需野外無電源 → 鋰電 8 孔消解器
一機還想測總磷 → 可擴展 700 nm 模塊
結(jié)語
從 525 nm 紫色“消光”到 0-6 mg/L 全覆蓋,紫外法把 45 min 的滴定壓縮成 15 min 的快檢。帶一臺便攜高錳酸鹽指數(shù)測定儀,在河邊、在船上、在實驗室,都能讓“Ⅰ類水≤2 mg/L”的紅線即刻可見——精準、綠色、合規(guī),正是現(xiàn)代地表水監(jiān)測的“移動標尺”。
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