一、为什么盯紧“高锰酸盐指数”?
地表水Ⅰ类≤2 mg/L,Ⅱ类≤4 mg/L,Ⅲ类≤6 mg/L——一条“紫线”直接反映水体有机/无机还原性污染。
传统滴定法 45 min,现场等不及;紫外法 15 min 出数,适合例行巡查、突发污染、科研背景值调查。
二、15 min 紫外法流程(预制试剂版)
Step 0 预制试剂
• 过量 KMnO₄ 溶液(已标定 0.01 mol/L,pH≈2)
• 525 nm 专用比色管(16 mm,已真空封装)

Step 1 加样
取 5 mL 水样 → 注入预制比色管 → 立即密封 → 颠倒 5 次
Step 2 消解
95 ℃恒温 10 min(便携式 8 孔消解器,锂电供电)→ 冷水浴 2 min
Step 3 比色
525 nm,以空白(纯水)调零 → 读 A525(剩余 KMnO₄ 的紫红色)
Step 4 计算
仪器内置“消光-指数”曲线:IMn = k×(A₀ - A样品) + b,r≥0.999
A₀:空白吸光度,A样品:样品吸光度,k、b 由标准系列校准得出
全程<15 min,单样耗材成本 1.8 元
三、性能硬核指标
• 范围:0-6 mg/L(地表水Ⅰ-Ⅲ类全覆盖)
• 检出限:0.2 mg/L(525 nm,20 mm 光程)
• 重复性:RSD≤3 %(4 mg/L 标样,n=11)
• 干扰:Cl⁻≤300 mg/L 无影响;>300 mg/L 用碱性法校正系数 0.95
四、质控“双钥匙”
空白:A₀ 漂移≤0.005 AU/24 h,否则更换预制试剂
中间点:2.0 mg/L 标样,回收率 90-110 %,失控即重新校准曲线
五、关键陷阱与破解
比色管外壁指纹→525 nm 散射,A 值虚高 0.003
破解:360°旋转比色架,自动对准光路,避开指纹区
消解时间不足→氧化不完全,结果偏低 10 %
破解:内置 10 min 倒计时+蜂鸣,未到时间禁止读数
高锰酸钾自分解→A₀ 逐日下降
破解:预制试剂添加稳定剂,4 ℃避光,保质期 6 个月
六、场景矩阵
—— 场景-目标限值-检测频率-推荐配置 ——
地表水Ⅰ类 ≤2 mg/L 每周 1 次 便携+实验室双验证
自来水厂 ≤3 mg/L 每日 1 次 在线紫外+便携比对
应急污染 瞬时超标 30 min 内 便携现场出票
科研背景值 ≤1 mg/L 每月 1 次 0.2 mg/L 级精度
七、成本与效益
便携仪:1.2 万元
年测 500 样:耗材 0.2 万元,同比外送(80 元/样)节省 3.8 万元,投资回收期 4 个月
八、快速选型口诀
测地表水Ⅰ类≤2 mg/L → 525 nm 紫外
要 0.2 mg/L 检出 → 20 mm 光程+预制试剂
想 15 min 出数 → 95 ℃ 10 min 消解
需野外无电源 → 锂电 8 孔消解器
一机还想测总磷 → 可扩展 700 nm 模块
结语
从 525 nm 紫色“消光”到 0-6 mg/L 全覆盖,紫外法把 45 min 的滴定压缩成 15 min 的快检。带一台便携高锰酸盐指数测定仪,在河边、在船上、在实验室,都能让“Ⅰ类水≤2 mg/L”的红线即刻可见——精准、绿色、合规,正是现代地表水监测的“移动标尺”。
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