總鐵離子的測定——鄰菲羅啉分光光度法

本方法適用于循環(huán)冷卻水和天然水中總鐵離子的測定，其含量小于1mg/L。

1．0 原理

亞鐵離子在PH值3~9的條件下，與鄰菲羅啉（1，10—二氮雜菲）反應(yīng)，生成桔紅色絡(luò)合離子：

3C₁₂H₈N₂+Fe²⁺→[Fe（C₁₂H₈N₂）₃]²⁺

此絡(luò)合離子在PH值3~4.5時*為穩(wěn)定。水中三價鐵離子用鹽酸羥胺還原成亞鐵離子，即可測定總鐵。

2．0 試劑

2．11+1鹽酸溶液。

2．21+1氨水。

2．3 剛果紅試紙。

2．410%鹽酸羥胺溶液。

2．50.12%鄰菲羅啉溶液。

2．6 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱取0.864g硫酸鐵銨[FeNH₄（SO₄）₂·12H₂O]溶于水，加2.5mL硫酸，移入1000mL容量瓶中，稀釋至刻度。此溶液為1mL含0.1mg鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。

吸取上述鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL，移入100mL容量瓶中用水稀釋至刻度，此溶液為1mL含0.01mg鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3．0 儀器

3．1 分光光度計。

4．0 分析步驟

4．1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取1mL含0.01mg鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0mL于6只50m容量瓶中，加水至約25mL，各加1毫米長的剛果紅試低，在試紙呈藍(lán)色時，各瓶加1mL10%鹽酸羥胺溶液，2mL0.12%鄰菲羅啉溶液，混勻后用1+1氨水調(diào)節(jié)使剛果紅試紙呈紫紅色，再加1滴1+1氨水，使試紙呈紅色，用水稀釋至刻度。10分鐘后于510nm處，用3cm比色皿，以試劑空白作參比，測其吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，鐵離子毫克數(shù)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

4．2 水樣的測定

取水樣50mL于150mL錐形瓶中，放入1毫米長的剛果紅試紙，用1+1鹽酸溶液調(diào)節(jié)使水呈酸性，PH＜3，剛果紅試紙顯藍(lán)色。加熱煮沸10分鐘，冷卻后移入50mL容量瓶中，加10%鹽酸羥胺溶液1mL，搖勻，1分鐘后，再加0.12%鄰菲羅啉溶液2mL，用1+1氨水調(diào)節(jié)PH，使剛果紅試紙呈紫紅色，再加1滴氨水，試紙呈紅色后用水稀釋至刻度。10分鐘后于510nm處，以3cm比色皿，以試劑空白作參比，測其吸光度。

5．0 分析結(jié)果的計算

水樣中總鐵離子含量X（毫克/升），按下式計算：

    式中：   A—從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的鐵離子的含量，毫克；

             V_w—水樣體積，毫升。

6．0 注釋

6．1 循環(huán)冷卻水中鐵含量常以三氧化二鐵和氫氧化鐵沉淀形式存在，加鹽酸煮沸以使其溶解。

6．2 分析步驟中溶液的PH控制也可采用加2mL2mol/L鹽酸，在加鄰菲羅啉后，再加5mL 22%醋酸銨溶液，但醋酸銨溶液應(yīng)不含鐵離子，否則，更換試劑時應(yīng)重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

7．0 允許差

水中總鐵離子含量小于1mg/L時，平行測定兩結(jié)果差不大于0.03mg/L。

8．0 結(jié)果表示

取平行測定兩結(jié)果算術(shù)平均值，作為水樣的總鐵離子含量。

六、磺基水楊酸法測定水中鐵離子

1． 0原理

在PH8-11的氨性溶液中，三價鐵與磺基水楊酸生成穩(wěn)定的絡(luò)合物（黃色）。Fe³⁺在不同PH下與磺基水楊酸形成不同顏色及組成的絡(luò)合物，在PH=1.8-2.5中,形成紅紫色的[Fe(SSaL^2-)]⁺,的PH=4-8中形成褐色的[Fe（SSaL）]^-，在PH=8-11.5的氨性液中形成黃色絡(luò)合物，若PH>12，則生成Fe（OH）₃沉淀。

2． 0Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液

溶解0.437g[FeNH₄(SO₄)₂.12H₂O]于10mL1：1HCL液中，移入500mL容量瓶中，用水稀釋到刻度，此液Fe³⁺含量為100μg/mL，將此液稀釋5倍后，Fe³⁺標(biāo)準(zhǔn)液濃度為20μg/mL。

3． 0試劑

氫氧化銨：1：1 ；  

    磺基水楊酸：20%水溶液。

4． 0繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

取0、5、10、20、50mL于100mL容量瓶中，加水稀至約50mL，加20%的磺基水楊酸10mL，用1：1氫氧化銨中和至溶液顏色由紫紅變黃并過量4mL，用水稀至刻度，室溫放置10min后，于420nm處比色。

5． 0樣品測定

取10-50mL水樣于100mL容量瓶中，加20%磺基水楊酸10mL，稀至刻度，10min后比色測定。 C（Fe）=m/v （μg/mL）式中m：由曲線中查出的樣品中鐵的量μg；V：取水樣體積。

6． 0說明

6．1按上述方法測出的結(jié)果為水樣中全鐵的含量，若要分別測亞鐵與高價鐵含水含量，可按：高鐵：取50mL水樣置于100mL容量瓶中，加磺基水楊酸10mL和1：1HCL0.5mL，用水稀釋到刻度，10min后在520nm處比色，此條件下只有三價鐵與磺基水楊酸絡(luò)合顯色，亞鐵不顯色。亞鐵可由全鐵含量減去高鐵含量得之。

6．2如水樣含有大量腐殖質(zhì)而帶很深的顏色，則取適量水樣，加5mL硝酸加熱煮沸蒸發(fā)，直到棕紅色氣體逸盡為止，冷卻后用氨水中和，再按上述方法測定。