高錳酸鹽指數標樣的工作原理基于高錳酸鉀的強氧化性及其與水中還原性物質的反應，通過合理的測定方法和儀器設備，可以實現對水質中可氧化物質含量的準確、快速測定。
1.氧化反應：在酸性或堿性條件下，向水樣中加入過量的高錳酸鉀溶液。高錳酸鉀具有強氧化性，能夠將水中的部分有機物和無機還原性物質氧化。例如，在酸性法中，于一定體積的水樣里加入已知量的高錳酸鉀和硫酸溶液，并在沸水浴中進行消解，時長一般為30分鐘；若樣品中氯離子濃度高于300mg/L時，則采用堿性法，在堿性加熱條件下用高錳酸鉀氧化樣品中的相關物質。
2.還原與滴定：反應后，剩余的高錳酸鉀用過量的草酸鈉溶液還原。之后，再用高錳酸鉀標準溶液回滴過量的草酸鈉。在這個過程中，可以利用自身作為指示劑，如通過顏色變化來判斷反應終點。另外，也可以通過分光光度法測定剩余的高錳酸鉀含量，因為在特定波長(如525nm處)有最大吸收峰，可根據吸光度的減少值來計算高錳酸鹽指數。
3.定量關系：水中高錳酸鉀的含量和吸光度減少值之間存在線性關系，分析人員可利用這種線性關系，通過計算吸光度的減少值，判斷水樣中消耗的氧化劑含量，從而得到高錳酸鹽指數數值。或者根據滴定所消耗的高錳酸鉀溶液體積計算出高錳酸鹽指數值。
高錳酸鹽指數標樣的使用注意事項：
1.樣品采集與保存
-容器潔凈：采集水樣的容器必須潔凈無污，避免引入外來有機物或還原性物質，建議使用具塞玻璃瓶。采集過程中應讓水樣緩緩流入瓶中，直至溢流，以減少攪動產生的氣泡對揮發性物質的影響，同時確保不留頂空，防止空氣中的成分與水樣發生交換。
-及時分析或冷藏保存：樣品采集后，應立即送回實驗室分析。若無法及時測定，冷藏是常用的臨時保存手段，但需注意冷藏溫度應控制在0-4℃，且保存時間不宜過長，一般不超過24小時。尤其要避免水樣凍結，結冰可能導致某些成分的物理或化學性質改變。此外，整個過程應避免陽光直射，陽光中的紫外線可能催化水樣中某些物質的分解或轉化。
2.試劑配制與管理
-高錳酸鉀溶液制備精細：稱取的高錳酸鉀應先用少量水溶解，煮沸一段時間以去除其中的還原性雜質，冷卻后需避光靜置，再用垂熔玻璃濾器過濾，不可用濾紙，因濾紙可能引入有機雜質。
-草酸鈉純度要求高：草酸鈉標準溶液作為標定高錳酸鉀溶液濃度的基準，其純度需達到分析純級別，稱量時應使用萬分之一天平，確保所稱量的質量準確無誤，溶解后定容至刻度線的操作也需細致，視線與凹液面低處相切。所有試劑配制完成后，均需貼上標簽，注明試劑名稱、濃度、配制日期及配制人，分類存放于合適的環境中。高錳酸鉀溶液見光易分解，應貯存在棕色瓶中，放置于陰涼暗處。
3.儀器準備與操作規范
-加熱裝置選擇與水位控制：因其能提供相對均勻穩定的加熱環境，使反應體系溫度保持一致。水浴鍋中的水位需適當，確保錐形瓶內反應液面能被水浴浸沒，避免局部過熱或加熱不均。
-消解后盡快測量：消解后的溶液應盡快完成標定和測量，防止高錳酸鉀分解導致誤差。
-比色管使用注意：要選擇無明顯劃痕的比色管進行測量。要小心使用和放置比色管，輕拿輕放，避免在比色瓶上產生劃痕、磨損或印漬，否則會嚴重影響儀器的性能。標定和測量的溶液應同一批次移液、消解和冷卻。
-測試前排氣泡：測試前要排掉比色瓶內的氣泡。
4.安全防護與應急處理
-個人防護裝備佩戴：測試時請佩戴防護眼鏡，并穿好防護服，建議在通風櫥內進行操作，一旦觸及試劑，應立即用大量清水沖洗。
-試劑存放安全：高錳酸鹽指數檢測試劑應存放于干燥、陰涼、且兒童接觸不到的地方，不得與食品、藥品等一起存放，不得投入火中。
5.其他要點
-同批號空白對照：每次檢測要用同批號的小管做空白(盡可能一組樣品做一個空白或者一天做一個空白)和測試樣品，不同批號不可混用，批號見產品標簽。
-超量程處理：如果含量高于試劑量程，測量值只能用于估計稀釋倍數，不可以作為測試結果。應稀釋樣品后，重新對樣品再進行測試。
-加熱條件嚴格控制：沸水浴的水面應超過錐形瓶的液面，且要重新沸騰時再計時，并保持反應過程中沸水浴的水始終處于沸騰狀態；在酸性條件下，高錳酸鉀與草酸鈉的反應溫度應保持在60℃~80℃之間；滴定時間應在2分鐘內完成，時間過長會引起試樣溫度下降，使測定結果偏高。
