水质检验中锰的测定方法探讨

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·水质分析与监测·

水质检验中锰的测定方法探讨

黄顺静　梁苑斐

（广州市自来水公司西村水厂，广东广州 510160）

摘要：过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法是基层水厂常用检测锰的方法。本文针对不同的锰测定方法展开研究，分析了浊度对不同方法的干扰情况。结果发现在水质条件相同时，浊度对两种方法有不一致的干扰情况，得到过硫酸铵分光光度法可排除浊度干扰，并提出测定锰的优选方法。

关键词：锰　过硫酸铵分光光度法　甲醛肟分光光度法　浊度

1.引言

锰是地壳中含量较为丰富的金属之一，在地表水中存在溶解和悬浮两种形态[1]。锰是生活饮用水水质分析中经常检测的项目。锰的氧化物能在水管内壁逐步沉积，形成“黑水”现象，我国生活饮用水卫生标准对锰的含量进行了严格的规定：锰不大于0.1mg/L[2]。目前，水中锰的检测方法有三种：原子吸收分光光度法，过硫酸铵分光光度法，甲醛肟分光光度法[3]。作为基层水厂常用的测定方法是过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法。水厂水质检验中使用不同方法对原水锰进行测定时，会得到差异的实验结果。本文首先建立可接受的检测方法，确定浊度是否造成干扰。结果表明：在相同条件下，过硫酸铵分光光度法测锰具有操作简单快捷、分析结果稳定可靠、节省试剂等优点 。

2.实验方法 2.1 仪器与试剂

吸管、移液管、锥形瓶、具塞比色管、容量瓶、快速滤纸若干；瑞利分光光度计；

锰标准使用液（10mg/L）：（中国计量科学研究院提供，编号：GBW（E)080157-9075，锰标准物浓度值：1000mg/L，相对不确定度2%，有效日期：2014年7月）

过硫酸铵【(NH4)2S2O8】；过硫酸铵溶液（50%）；硝酸银-硫酸汞溶液；盐酸羟胺（100g/L）；硝酸（ρ20=1.42g/mL）；过硫酸钾（K2S2O8）；亚硫酸钠（Na2SO3）；硫酸亚铁铵溶液；甲醛肟溶液；氢氧化钠溶液（160g/L）；乙二胺四乙酸二钠溶液（372g/L）；氨水溶液(35+100)；盐酸羟胺溶液（417g/L）；氨性盐

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酸羟胺溶液

注：使用过硫酸铵分光光度法的试剂配制及溶液稀释所用的纯水不得含有还原性物质。

2.2检验方法2.2.1水样的检验

以西部某水厂原水、出厂水为代表，从浊度1~100NTU范围内选取数组：0.20NTU，5.12NTU，14.7NTU，23.4NTU，75.4NTU，108NTU，作为待测水样，分装在数个1000mL烧杯中。

2.2.2 待测水样的检测

对选取的水样按国标GB/T5750.5-2006规定，使用过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法测定其中的锰含量。

2.2.3质控试验

建立过硫酸铵分光光度法、甲醛肟分光光度法标准工作曲线。使用国家环保总局标准样品研究所提供物质标样（质控编号：GSB07-1189-2000水质锰Mn20518，有效日期：2016年3月），衡量标准工作曲线的测定结果是否可接受。

2.2.4 精密度及准确度

准确度应用两种方法对样品进行8次检测，测定标准偏差准确度，以选取的水样为代表，分别加入不同浓度锰标准，分别以两种方法测定其中的锰含量，计算其回收率，评价检测准确度。

2.3过硫酸铵溶液加入量试验

由于称量固体过硫酸铵加入煮沸后的三角烧瓶内，容易造成误差。尝试改用过硫酸铵溶液，选取三组锰标准（0.05mg/L，0.2mg/L，1.0mg/L）为代表，准

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确加入过硫酸铵溶液0.5mL，1.0mL，2.0mL，以过硫酸铵分光光度法测定吸光值确定其加入量。

3.实验结果与分析

3.1为了检验过硫酸铵分光光度法、甲醛肟分光光度法的精密度和准确度，对两种方法进行了质控试验，并为后续试验提供基础。过硫酸铵分光光度法标准曲线：C=4.7105A-0.0008，相关系数R=0.9998；甲醛肟分光光度法标准曲线：C=1.1651A-0.0009，相关系数R=0.9999。

精密度使用国家标准总局标准样品研究所提供的标准物质（质控编号：GSB07-1189-2000水质锰Mn 20518）各重复测定8次，测定相对标准偏差，检验其精密度，计算相对误差，检验结果准确度。实验结果如表1所示。

表1 两种测定方法的质控实验对比

质控对比

平均检相对标准不确定

标准值

测定方法测值偏差度（mg/

（mg/L）

（mg/L）（%）L）

分光光度1.640.911.610.08

甲醛肟分光光度法

1.66

1.39

1.61

0.08

相对误差(%)1.863.10

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从上表可以看出，两种测定方法的误差范围均在5%以内，过硫酸铵分光光度法测定的误差比甲醛肟分光光度法小。说明这两种测定方法均符合质量控制要求，其测定结果可接受。

3.2浊度对锰测定准确度的干扰

在实际的水样中常常会有一定的浊度，为了考察浊度对锰测定的干扰，在不同的浊度范围下，对过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法进行分析。选取浊度为0.1NTU出厂水、浊度为14.7NTU原水为代表，加入不同浓度锰标准进行回收率分析，实验结果如表2，表3。

从表2可以看出，两种测定方法的回收率在80~115%之间，甲醛肟分光光度法测定出厂水的回收率比过硫酸铵分光光度法较好。说明浊度较低时，使用甲醛肟分光光度法测定锰含量好。

从表3看出，浊度为14.7NTU原水过硫酸铵分光光度法的回收率在90~103%，而甲醛肟分光光度法达不到40%。说明有一定浊度时，使用过硫酸铵分光光度法测定锰含量较好。

以不同浊度的原水分别加入0.2mg/L锰标准溶液进行回收率分析，判定所选方法能否用于该样品的测定。

表2 　两种测定方法检测出厂水锰回收率

水样类型出厂水出厂水出厂水出厂水出厂水

加入锰标准含量（mg/L）

----0.10.20.30.6

过硫酸铵分光光度法

样品检测值(mg/L)

<0.050.080.180.260.56

回收率(%)----809086.793.3

甲醛肟分光光度法

样品检测值(mg/L)

<0.020.100.190.300.69

回收率(%)----10095100115

表3 两种测定方法检测原水锰回收率

水样类型原水原水原水原水原水

加入锰标准含量（mg/L）

----0.10.20.30.6

过硫酸铵分光光度法

样品检测值(mg/L)

<0.050.090.200.310.60

回收率(%)----90100103100

甲醛肟分光光度法

样品检测值(mg/L)

0.070.110.110.060.05

回收率(%)----4020-3.33-91.7

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表5　过硫酸铵溶液试验对比

过硫酸铵含量过硫酸铵固体过硫酸铵溶液0.5mL过硫酸铵溶液1mL过硫酸铵溶液2mL

吸光值

0.05mg/L锰标准

0.0130.0130.0130.013

0.20mg/L锰标准

0.0410.0390.0410.041

1.00mg/L锰标准

0.2120.2110.2120.213

表6 两种测定方法的综合比较

测定方法质控准确度最低检测浓度（mg/L）

样品前处理所需加入试剂操作简便浊度干扰

过硫酸铵分光光度法准确度高，重现性好

0.05无需前处理

整个分析中只使用三种试剂操作简单快捷，15min可以出试验结果

低浊度、高浊度其干扰不明显

甲醛肟分光光度法准确度高，重现性好

0.02

对浑浊水样需要进行前处理整个分析包括预处理总共需使用十种试剂

操作复杂，如需要进行预处理，100min才能出试验结果

低浊度干扰不明显，高浊度干扰突出

从上表可以看出，以不同浊度加入0.2mg/L锰标准时，低浊度两种测定方法的回收率都在80%。说明低浊度时，两种测定方法均可以使用。但测定高浊水时，过硫酸铵分光光度法的回收率比甲醛肟分光光度法好。说明高浊水时，使用过硫酸铵分光光度法测定锰含量好。

3.3过硫酸铵溶液加入量试验

过硫酸铵分光光度法测定锰时需要多次反复称量固体过硫酸铵，容易造成试剂受潮而失效，尝试配制50%过硫酸铵溶液代替固体，减低误差。实验结果如表5。

从上表5可以看出，无论低含量锰标准还是高含量锰标准，1mL过硫酸铵溶液与固体的吸光值相同。说明用1mL50%过硫酸铵溶液代替固体试验时可节约

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试剂，简便快捷。

3.4两种锰测定方法的综合比较与分析

通过上述实验结果和实际应用分析，综合比较过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法两种方法的结果，如表6。

从表中可以看出，过硫酸铵分光光度法在浊度方面干扰不明显，检测准确，重现性好，所使用试剂少，操作简单，快捷，节约成本，在分析过程中对分析方法的选择应该是能满足所要求准确度的前提下测定手续越简便、完成测定的时间越短越好[4]，因此对基层水厂来说选用过硫酸铵分光光度法测定锰是优选方法；甲醛肟分光光度法虽然检测准确，重现性好，最低检测浓度低，但其测定步骤复杂，如遇到高浊水时，

（下转第55页）

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5.4管网抢修专题图制定

专题图制定功能将与供水抢修相关的设施信息与业务信息结合地图以专题图的方式为业务人员提供直观、全面的专题信息。以2012年供水管网爆漏点专题图为例，图中标示出爆漏点的空间位置与抢修方案。

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图4　供水管网抢修GIS系统应用结构图

图3　 爆漏点专题图

5.5野外离线数据查询

传统的野外管网数据查询模式为人工携带纸质复印图纸前往现场，但纸质图纸缺乏完整的属性信息，且在面对大规模现场抢修工作时，存在查询效率低下，准确率无法保障等缺陷。本系统为满足抢修管理员、施工监理员等野外工作人员查阅管网信息的需求，系统提供在野外无网络的情况下，通过手提电脑离线查阅管网空间与属性信息的功能。创建离线数据库功能通过ArcEngine的空间查询功能实现，通过设定用户权限、密码以及有效期三项措施控制管网数

据的保密性。

6. 小结

供水管网GIS系统建成以来，在供水管网抢修管理中发挥重要作用，已成为抢修工作不可缺少的工具之一。该系统将GIS技术与供水管网抢修业务工作相结合，进一步完善抢修管理制度，提高了抢修工作管理水平与工作效率，实现了供水抢修工作的规范化、标准化与科学化。

参考文献

[1]龚健雅. 地理信息系统基础[M]. 北京:科学出版社, 2003.

[2]戴雄奇,朱戈文等. 城市供水管网GIS 系统的建设管理与维护[J]. 中国给水排水 2011 27(10): 21-24.

[3]吴元喜. 浅谈供水管网抢修现场安全管理[J].城镇供水. 2010(1):79-91.[4]杨骥. GIS技术在供水管网管理中的应用体会[J]. 城镇供水. 2008(3):75-77.

[5]吴举,周围等. 浅谈北京市市区供水管网地理信息管理系统[J]. 城镇供水 2006(5): 43-45.

作者通联：13560336044

（上接第42页）

还要进行预处理，整个分析过程较长，满足不了实际应用和应急要求，因此这种方法可作为候选方法。

结论

根据以上实验结果分析，可以得到如下结论：过硫酸铵分光光度法和甲醛肟分光光度法均符合质控要求，均能满足锰的测定。

在低浊水时，甲醛肟分光光度法可以检测出较低含量锰，浊度越高水样中锰检测回收率越低，浊度对该方法有明显干扰。

浊度对过硫酸铵分光光度法没有明显干扰。

一般情况下，作为生产控制分析的基层水厂检验室建议选用过硫酸铵分光光度法作为测定锰的首选方法。

参考文献：

【1】饮用水水质准则—卫生标准及相关资料 第二版，深圳市水务（集团）有限公司译，2003；199,13.20

【2】生活饮用水卫生标准 （GB5749-2006）中华人民共和国卫生部【3】生活饮用水标准检验法（GB5750-2006），中华人民共和国卫生部【4】陈玄杰主编，分析化学，高等教育出版社，1999；319，13-5

作者通联：020-81058779

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1z54.html