铁离子的测定.doc

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实验十八邻菲啰啉分光光度法测定环境水样中的铁

概述
1．方法原理
亚铁在PH=3-9之间的溶液中与邻菲啰啉生成稳定的橙红色络合物[(C12H8N2)3Fe3+]，此络合物在避光时可稳定半年。测量波长为540nm，其摩尔吸光系数为1.1×104。若用还原剂（如盐酸羟胺）将高铁离子还原，则本法可测高铁离子及总铁含量。
2．干扰消除
强氧化剂、氰化物、亚硝酸盐、焦磷酸盐、偏聚磷酸盐及某些重金属离子会干扰测定。经过加酸煮沸可将氰化物及亚硝酸盐除去，并使焦磷酸、偏聚磷酸盐转化为正磷酸盐以减轻干扰。加入盐酸羟胺则可消除强氧化剂的影响。
邻菲啰啉能与某些金属离子形成有色络合物而干扰测定。但在乙酸-乙酸铵的缓冲溶液中，可加入过量显色剂予以消除。汞、铬、银等能与邻菲啰啉生成沉淀，若浓度低时，可加过量邻菲啰啉来消除；浓度高时，可将沉淀过滤除去。水样有底色，可用不加啉菲啰啉的试液做参比，对水样的底色进行校正。
3．方法适用范围
此法适用于一般环境水和废水中铁的测定，最低检出浓度为0.03mg/L，测定上限为5.00mg/L。对铁离子大于5.00mg/L的水样，可适当稀释后再按本方法进行测定。
仪器
分光光度计，10mm比色皿，150mL锥形瓶，50mL比色管
试剂
1．铁标准储备液：准确称取0.7020g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]，溶于1+1硫酸溶液50mL中，转移至1000mL容量瓶中，加水至标线，摇匀。此溶液每毫升含铁100μg。
2．铁标准使用液：准确移取标准储备液25.00mL置于100mL容量瓶中，加水至标线，摇匀。此溶液每毫升含铁25.0μg。
3．1+3盐酸。
4．10%盐酸羟胺溶液。
5．缓冲溶液：40g乙酸铵加50mL冰乙酸，用水稀释至100mL。
6．0.5%邻菲啰啉（1,10-phenanthroline）溶液，加数滴盐酸帮助溶解。
步骤
1．标准曲线的绘制
依次移取铁标准使用液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL置于150mL锥形瓶中，加入蒸馏水至50.00mL，加1+3盐酸1mL，10%盐酸羟胺1mL，玻璃珠1-2粒。加热煮沸至溶液剩15mL左右，冷却至室温，转移至50mL比色管中。加一小片刚果红试纸，滴加饱和乙酸钠溶液至试纸刚刚变红，加入5mL缓冲溶液、0.5%邻菲啰啉溶液2mL，加水至标线，摇匀。显色15min后，用10mm比色皿以试剂空白为参比，于510nm处测量吸光度，以吸光度对铁的微克数作图。
2．总铁的测定
采样后立即将样品用盐酸酸化至PH为1，分析时取50.00mL混匀水样置于150mL锥形瓶中，加1+3盐酸1mL，10%盐酸羟铵1mL，加热煮沸至溶液剩15mL左右，以保证全部铁的溶解和还原。若仍有沉淀应过滤除去。以下按绘制标准曲线同样操作，测量吸光度。
3．亚铁的测定
采样时将2mL盐酸放在一个100mL聚塞水样瓶内，将水注满水样瓶，盖塞以防氧化，一直保存到进行显色和测量（最好现场测定或现场显色）。分析时只需取适量水样，直接加入缓冲溶液与邻菲啰啉溶液，显色5-10min，在510nm处以水为参比测量吸光度。
计算

式中：m—由校准曲线查得的铁量（μg）；
V—水样体积(mL)。
精密度和准确度
一个实验室测定铁离子的浓度为0.5、2.5、4.5mg/L的水样，相对标准偏差分别为1.1%、0.44%、0.33%。
对于0.5、2.5mg/L浓度的铁溶液按1：1的比例加标进行回收实验，回收率分别为102.6%、97.4%。
注意事项
水样含铁量较高，可适当稀释。
铁含量浓度低时，可换30mm、50mm的比色皿。