CN102288667B - 高锰酸盐指数水质分析仪的orp值滴定终点判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高锰酸盐指数水质分析仪，尤其涉及通过ORP电极法判定滴定终点的高锰酸盐指数水质分析仪。本发明的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法是在每次测量的第一阶段取得本次测量ORP值的最高值ORP_A，在测量的第二阶段取得本次测量ORP值的最低值ORP_B，通过ORP_K=[(ORP_A)-(ORP_B)]×30%+(ORP_B)，计算出ORP_K作为本次滴定终点的ORP判定值，因为每次滴定终点的ORP值都是动态确定的，消除了因ORP老化、漂移等因素造成的判定错误，有效的做到了在整个ORP电极寿命期内的免维护及准确判定。
Description
技术领域
本发明涉及高锰酸盐指数水质分析仪，尤其涉及通过ORP电极法判定滴定终点的高锰酸盐指数水质分析仪。
背景技术
由于水质中高锰酸盐指数可在一定程度上反映饮用水、水源水和地面水的水质污染状况。因此，高锰酸盐指数是反映清洁和较清洁水体中有机和无机可氧化物质污染的常用指标。水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等还原性无机物和在此条件下可被氧化的有机物，均可消耗高锰酸钾，因此高锰酸盐指数常被作为地表水受有机污染物和还原性无机物污染程度的综合指标，该标准采用高锰酸钾氧化水样中的某些有机物及无机可氧化物质，由消耗的高锰酸钾量计算相当的氧量。
高锰酸盐指数是反映较清洁水体中有机和还原性无机物质污染的条件性相对指标，由于其测定结果与溶液的酸度、高锰酸钾标准溶液的浓度、样品处理过程加热温度和时间以及滴定时间都密切相关，因此，检测水质中高锰酸盐指数的准确性与滴定终点的准确度是密切相关的。 目前该类仪器滴定终点判定有2种方法，一是光学法；二是ORP电极法。光学法就是通过透射原理或红外散射原理来检测溶液浊度而进行判定。ORP电极法就是利用电化学原理通过判定滴定过程中溶液ORP值突变来判定滴定终点。
参阅图1所示，已有的ORP电极法的高锰酸盐指数水质分析仪是通过判定滴定过程中溶液ORP值突变来判定滴定终点。通常设定判定ORP值≥900mv为滴定终点，并且该滴定终点在仪器中也可以设置（例如设置800mv为滴定终点等），是设定一个终点定值来进行判定的。但在实际应用中，随着ORP电极的老化，以及在使用中ORP电极被污染（脏了），滴定曲线会是图2所示的“滴定曲线1、2”的情况。因此，采用绝对值作为滴定终点判定的依据在实际使用中需要经常对OPR电位进行校准，并且如果测量中出现电极污染情况则测量结果就会出现错误。
发明内容
因此，本发明针对上述所言的不足之处，提出一种不同于定值ORP判定方法的动态ORP值判定法来判定滴定终点，可以使高锰酸盐指数水质分析仪在实际使用中不需对ORP电极进行校准，也不会因为ORP电极老化和污染的原因来调试和维修仪器，可以做到在ORP电极整个寿命期内对ORP测量部分的免维护。
本发明采用如下技术方案：
高锰酸盐指数水质分析仪进行水质分析包括3个阶段：
第一阶段是：定量加入水样、硫酸、高锰酸钾并加热恒温的过程；
第二阶段是：定量加入草酸钠的过程；
第三阶段是：持续进行高锰酸钾滴定，并持续测量ORP值，直到ORP值≥滴定终点判定值时为滴定终点的过程。
本发明的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法是在每次测量的第一阶段取得本次测量ORP值的最高值ORP_A，在测量的第二阶段取得本次测量ORP值的最低值ORP_B，通过ORP_K =[(ORP_A)-( ORP_B)]×30%+( ORP_B)，计算出ORP_K作为本次滴定终点的ORP判定值，因为每次滴定终点的ORP值都是动态确定的，消除了因ORP老化、漂移等因素造成的判定错误，有效的做到了在整个ORP电极寿命期内的免维护及准确判定。
本发明的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法可以使高锰酸盐指数水质分析仪具有如下优点：
（1） 高锰酸盐指数水质分析仪在整个ORP电极寿命期内的免维护及准确判定；
（2） 可以排除因高锰酸盐指数水质分析仪的ORP电极污染等突发因素造成的错误测量；
（3）更换高锰酸盐指数水质分析仪的ORP电极不需要对电极测量进行校准。
附图说明
图1是高锰酸盐指数水质分析仪滴定过程中的溶液ORP值的曲线图。
图2是高锰酸盐指数水质分析仪出现ORP电极的老化的溶液ORP值的曲线对比图。
图3是高锰酸盐指数水质分析仪整个测量过程中ORP值变化曲线图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图3所示，本发明的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法，包括：
A，持续测量水质分析第一阶段的ORP值，并求取ORP值的最大值ORP_A，该水质分析第一阶段是定量加入水样、硫酸、高锰酸钾并加热恒温的过程。所述的水质分析第一阶段具体是：定量加入100ml水样、10ml硫酸、10ml高锰酸钾，并加热到97℃后恒温30分钟。因为第一阶段结束时，高锰酸钾是过量状态，并且处于高温和强酸行的环境，因此被测液体处于强氧化性状态，也就是ORP值非常高并且已经稳定。
B，持续测量水质分析第二阶段的ORP值，并求取ORP值的最小值ORP_B，该水质分析第二阶段是定量加入草酸钠的过程。所述的水质分析第二阶段具体是：定量加入10ml草酸钠。因为第二阶段结束时，草酸钠过量，此时被测液体处于本次测量还原性最强的情况，因此其ORP值最低。
C，通过上述二个阶段中求取的ORP值的最大值ORP_A和最小值ORP_B，计算出动态的ORP滴定终点判定值ORP_K, 其中，ORP_K =[(ORP_A)-( ORP_B)]×30%+( ORP_B),并根据该ORP滴定终点判定值ORP_K在检测水质分析第三阶段进行滴定结束的判定，该水质分析第三阶段是持续进行高锰酸钾滴定，并持续测量ORP值，直到ORP值≥ORP滴定终点判定值ORP_K时为滴定终点的过程。所述的水质分析第三阶段具体是：持续微小量加入高锰酸钾，进行高锰酸钾滴定，并持续测量ORP值，直到刚好满足ORP值≥ORP滴定终点判定值ORP_K时为滴定终点，立即停止加入高锰酸钾，并依据高锰酸钾消耗量计算高锰酸钾指数Imn，完成本次测量。
高锰酸盐指数水质分析仪的水质分析实验中取得的5组水样在不同条件下的ORP值变化数据以及通过本发明的获得的滴定终点判定值ORP_K的对比表，如下：
表1：
| 序号 | ORP_A | ORP_B | ORP_K’(实际滴定终点值) | ORP_K（本发明计算的滴定终点值） |
| 1 | 832mV | 231 mV | 410 mV | 411.3 mV |
| 2 | 975 mV | 227 mV | 451 mV | 451.4 mV |
| 3 | 1237 mV | 595 mV | 787 mV | 787.6 mV |
| 4 | 1005 mV | 473 mV | 632 mV | 632.6 mV |
| 5 | 1134 mV | 603 mV | 762 mV | 762.3 mV |
由上表可知，通过本发明的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法与实际的滴定终点值是较为接近的。因此，本发明的可以实际使用中不需对高锰酸盐指数水质分析仪的ORP电极进行校准，也不会因为ORP电极老化和污染的原因来调试和维修仪器，可以做到在ORP整个寿命期内对ORP测量部分的免维护。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法，其特征在于，包括：
A，持续测量水质分析第一阶段的ORP值，并求取ORP值的最大值ORP_A，该水质分析第一阶段是定量加入100ml水样、10ml硫酸、10ml高锰酸钾并加热到97℃后恒温30分钟的过程；
B，持续测量水质分析第二阶段的ORP值，并求取ORP值的最小值ORP_B，该水质分析第二阶段是定量加入10ml草酸钠的过程；
C，通过上述二个阶段中求取的ORP值的最大值ORP_A和最小值ORP_B，计算出动态的ORP滴定终点判定值ORP_K, 其中，ORP_K =[(ORP_A)-( ORP_B)]×30%+( ORP_B),并根据该ORP滴定终点判定值ORP_K在检测水质分析第三阶段进行滴定结束的判定，该水质分析第三阶段是持续进行高锰酸钾滴定，并持续测量ORP值，直到ORP值≥ORP滴定终点判定值ORP_K时为滴定终点的过程。
2.根据权利要求1所述的高锰酸盐指数水质分析仪的ORP值滴定终点判定方法，其特征在于：所述的水质分析第三阶段具体是：持续微小量加入高锰酸钾，进行高锰酸钾滴定，并持续测量ORP值，直到刚好满足ORP值≥ORP滴定终点判定值ORP_K时为滴定终点，立即停止加入高锰酸钾，并依据高锰酸钾消耗量计算高锰酸钾指数Imn。
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