1 适用范围
本标准适用于饮用水及未受严重污染的地表水的水样中总锰的测定,不适宜于高度污染的工业废水的测定。方法最低检出浓度为0.01mg/L,测定浓度范围为0.05~4.0mg/L,校准曲线范围为2~40μg/50mL。
2 原理
在pH9.0~10.0 的碱性溶液中,锰(II)被溶解氧氧化为锰(IV),与甲醛肟生成棕色络合物。反应式为:
Mn4++6H2C=NOH→[Mn(H2C=NO)6]2—+6H+
该络合物的最大吸收波长为450nm,其摩尔吸光系数为1.1×104L·mol-1·cm-1。锰浓度在4.0mg/L以内,浓度和吸光度之间呈线性关系。
3 试剂
本标准所用试剂除另有注明外,均为符合国家标准的分析纯化学试剂;实验用水为新制备的去离子水。所有玻璃器皿使用前均需用1+10 盐酸浸泡,再用水冲洗干净。
3.1 氢氧化钠溶液,160g/L:溶解16 g 氢氧化钠(NaOH)于水中,用水稀释至100mL。
3.2 1mol/L Na2-EDTA 溶液:称取37.2g 二水合EDTA—二钠置烧杯中,加入氢氧化钠溶液(3.1)约50mL,边加边搅,至完全溶解,以水稀释至100mL,贮聚乙烯瓶中。
3.3 甲醛肟溶液:称取10g 盐酸羟胺溶解在约50mL 水中,加35%(m/V)甲醛肟溶液(ρ20=1.08g/mL)5mL,用水稀释至100mL。将此溶液贮存于冰箱中。贮存期至少为1 个月。
3.4 4.7mol/L 氨溶液:取70mL 氨水(ρ20=0.91g/mL),用水稀释至200mL。
3.5 6mol/L 盐酸羟胺溶液:将41.7g 盐酸羟胺溶于水中并稀释至100mL。
3.6 氨—盐酸羟胺混合溶液:将试剂(3.4)、(3.5)等体积混合。
3.7 过硫酸钾。
3.8 硝酸:ρ20=1.42g/mL,优级纯。
3.9 1+10 盐酸溶液。
3.10 0.4%(m/V)硝酸溶液:取4mL 硝酸(3.8)用水稀释至1000mL。
3.11 锰标准贮备液:称取0.1702g 一级硫酸锰(MnSO4·2H2O)溶于水中,加入5mL 硫酸,转移此溶液于500mL 容量瓶中,用水稀释至标线。溶液每毫升含锰100μg。
3.12 锰标准溶液:移取锰标准贮备液(3.11)10.00mL置100mL容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含锰10.0μg。
4 仪器
4.1 分光光度计。
4.2 pH 计。
5 干扰的消除
铁、铜、钴、镍、钒、铈均与甲醛肟形成络合物,干扰锰的测定,加入盐酸羟胺和EDTA 可减少其干扰。在本工作条件下,测定20μg 锰时,铁200μg;铜、钴、镍、铀、钍、铬、钼、钨各50μg;钙20mg;镁10mg;铝1mg;氯根、硝酸根、硫酸根、磷酸根、碳酸根各50mg;氟2mg 均不干扰测定。10μg 钒产生7.5%正干扰;20μg 铈产生4.0%负干扰。
6 试样制备
6.1 经酸化至pH 约为1 的清洁水,一般可直接用于测定。
6.2 含有悬浮二氧化锰和有机锰的水样,需进行预处理。取一定量水样置锥形瓶中,每100mL 水样加硝酸(3.8)1mL,过硫酸钾(3.7)0.5g 及数粒玻璃珠,加热煮沸约30min,稍冷后,以快速定性滤纸过滤,用硝酸溶液(3.10)洗涤数次,然后用硝酸(3.10)稀释到一定体积。
7 步骤
7.1 显色:视锰含量分取一定体积水样置100mL烧杯中,用氢氧化钠溶液(3.1)在pH计上调节水样pH至7左右。然后转移至50mL容量瓶中。用水稀释至约40mL,加入1mol/L Na2-EDTA溶液(3.2)0.5mL,甲醛肟溶液(3.3)0.5mL,氢氧化钠溶液(3.1)1.8mL。摇匀,放置5~10min,加入氨-盐酸羟胺混合溶液(3.6)3mL。加水至刻度,摇匀,放置20min。显色完毕后,摇动时有大量气体产生,要慢慢将容量瓶盖打开,防止溶液溅出。
7.2 测量:将显色液倒入50mm 比色皿中,在分光光度计上,于450nm 波长处,以水作参比测量吸光度,并作空白校正。
7.3 校准曲线:于一系列50mL 容量瓶(A 级)中,分别加入0、0.20、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL锰标准溶液(3.12),用水稀释至约40mL。以下按样品测定步骤进行显色和测量。以锰含量为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制校准曲线。
8 结果的计算
锰的含量按下式计算:

式中: m —— 根据校准曲线计算出的水样中锰的含量(μg);
V —— 取样体积(mL)。
9 精密度和准确度
试样含锰为0.085mg/L 时,六次测定的相对标准偏差为6.8%,含锰为0.204 mg/L 时,为4.9%;方法加标回收率为95~105%。