铁离子测定的几种方法.doc

铁离子测定的几种方法（邻菲啰啉法）本方法采用邻菲啰啉分子吸收光谱法测定铁含量，本方法适用于含Fe0.0220mg/L范围工业循环冷却水中铁含量的测定。1 方法提要用抗坏血酸将试样中的三价铁离子还原成二价铁离子，在pH2.59时，二价铁离子可与邻菲啰啉生成橙红色络合物，在最大吸收波长（510nm）处，用分光光度计测其吸光度。本方法采用pH4.5。2 试剂和材料2.1 硫酸；2.2 硫酸铁铵NH4Fe(SO4)212H2O2；2.3 硫酸：135溶液；2.4 氨水：13溶液；2.5 乙酸乙酸钠缓冲溶液(pH=4.5)：称取164g乙酸钠，溶于水，加84mL冰乙酸，稀释至1000mL；2.6 抗坏血酸：20g/L溶液；溶解10.0g抗坏血酸于200mL水中，加入0.2g乙二胺四乙酸二钠（EDTA）及8.0mL甲酸，用水稀释至500mL，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）；2.7 邻菲啰啉溶液：2.0g/L；2.8 过硫酸钾溶液：40.0g/L，溶解4.0g过硫酸钾于水中并稀释到100mL，室温下贮存于棕色瓶中，此溶液可稳定放置14d。2.9 铁标准溶液：1mL含有0.100mgFe,称取0.863g硫酸铁铵，精确至0.001g，置于200mL烧杯中，加入100mL水，10.0mL浓硫酸，溶解后全部转移到1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。2.10 铁标准溶液：1mL含有0.010mgFe，取1mL含有0.100mgFe的铁标准溶液稀释10倍，只限当日使用。3 仪器和设备分光光度计：带有厚度为3的吸收池。4 分析步骤4.1 工作曲线的绘制分别取0mL（空白），1.00mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL，8.00mL，10.00mL铁标准溶液于7个100mL容量瓶中，加水至约40mL，加0.50mL(135)硫酸溶液，调pH接近2(可投加一小块儿刚果红试纸，试纸变蓝pH即为2.5)，加3.0mL抗坏血酸溶液，10.0mL缓冲溶液，5.0mL邻菲啰啉溶液。用水稀释至刻度，摇匀。室温下放置15min，用分光光度计于510nm处，以试剂空白调零测吸光度。以测得的吸光度为纵坐标，相对应的Fe3离子量（g）为横坐标绘制工作曲线。4.2 测定4.2.1 总铁的测定试样的分解：取5.050.0mL水样于100mL锥形中(体积不足50mL的要补水至50mL)，加1.0mL(135)硫酸溶液，加5.0mL过硫酸钾溶液，置于电炉上。缓慢煮沸15min，保持体积不低于20mL，取下冷却至室温，用(13)氨水或(135)硫酸溶液调pH接近(可投加一小块儿刚果红试纸，试纸变蓝pH即为2.5)2，备用。吸光度的测定：将已调好pH值的试料全部转移到100mL容量瓶中，加3.0mL抗坏血酸溶液，10.0mL缓冲溶液（此时刚果红试纸应为红色，若不是红色证明缓冲液有问题，需要重新配置），5.0mL邻菲啰啉溶液，用水稀释至刻度。于室温下放置15min，用分光光度计于510nm处，以试剂空白调零测吸光度。4.2.2 可溶性铁的测定取5.050.0mL经中速滤纸过滤后的水样于100mL锥形瓶中，以下按总铁的测定步骤进行。5 分析结果的表述5.1 以mg/LFe2表示的试样中总铁含量（1）按下式计算：m11=V1m1从工作曲线上查得的以g表示的Fe2量；V1移取水样的体积，mL。5.2 以mg/LFe2表示的试样中可溶性铁含量（2）按下式计算：m22= V2磺基水杨酸法测定水中铁离子1原理在PH8-11的氨性溶液中，三价铁与磺基水杨酸生成稳定的络合物（黄色）。Fe3+在不同PH下与磺基水杨酸形成不同颜色及组成的络合物，在PH=1.8-2.5中,形成红紫色的Fe(SSaL2-)+,的PH=4-8中形成褐色的Fe（SSaL）-，在PH=8-11.5的氨性液中形成黄色络合物，若PH12，则生成Fe（OH）3沉淀。2Fe标准溶液溶解0.437gFeNH4(SO4)2.12H2O于10mL1：1HCL液中，移入500mL容量瓶中，用水稀释到刻度，此液Fe3+含量为100g/mL，将此液稀释5倍后，Fe3+标准液浓度为20g/mL。3试剂氢氧化铵：1：1；磺基水杨酸：20%水溶液。4绘制标准曲线取0、5、10、20、50mL于100mL容量瓶中，加水稀至约50mL，加20%的磺基水杨酸10mL，用1：1氢氧化铵中和至溶液颜色由紫红变黄并过量4mL，用水稀至刻度，室温放置10min后，于420nm处比色。5样品测定取10-50mL水样于100mL容量瓶中，加20%磺基水杨酸10mL，稀至刻度，10min后比色测定。C（Fe）=m/v（g/mL）式中m：由曲线中查出的样品中铁的量g；V：取水样体积。6说明61按上述方法测出的结果为水样中全铁的含量，若要分别测亚铁与高价铁含水含量，可按：高铁：取50mL水样置于100mL容量瓶中，加磺基水杨酸10mL和1：1HCL0.5mL，用水稀释到刻度，10min后在520nm处比色，此条件下只有三价铁与磺基水杨酸络合显色，亚铁不显色。亚铁可由全铁含量减去高铁含量得之。62如水样含有大量腐殖质而带很深的颜色，则取适量水样，加5mL硝酸加热煮沸蒸发，直到棕红色气体逸尽为止，冷却后用氨水中和，再按上述方法测定。硫氰酸钾比色法实验原理 常以总铁量（mg/L）来表示水中铁的含量。测定时可以用硫氰酸钾比色法。 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（红色） 实验操作 1准备有关试剂 （1）配制硫酸铁铵标准液 称取0.8634 g分析纯的NH4Fe(SO4)212H2O溶于盛在锥形瓶中的50 mL蒸馏水中，加入20 mL 98的浓硫酸，振荡混匀后加热，片刻后逐滴加入0.2 mol/L的KMnO4溶液，每加1滴都充分振荡混匀，直至溶液呈微红色为止。将溶液注入l 000 mL的容量瓶，加入蒸馏水稀释至l 000 mL。此溶液含铁量为0.1 mg/mL。 （2）配制硫氰酸钾溶液 称取50 g分析纯的硫氰酸钾晶体，溶于50 mL蒸馏水中，过滤后备用。 （3）配制硝酸溶液 取密度为1.42 g/cm3的化学纯的硝酸191 mL慢慢加入200 mL蒸馏水中，边加边搅拌，然后用容量瓶稀释至500 mL。 2配制标准比色液 取六支同规格的50 mL比色管，分别加入0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL硫酸铁铵标准液，加蒸馏水稀释至40 mL后再加5 mL硝酸溶液和1滴2 mol/L KMnO4溶液，稀释至50 mL，最后加入l mL硫氰酸钾溶液混匀，放在比色架上作比色用。 3测定水样的含铁总量 取水样40 mL装入洁净的锥形瓶中，加入5 mL硝酸溶液并加热煮沸数分钟。冷却后倾入与标准比色液所用相同规格的比色管中，用蒸馏水稀释至50 mL处，最后加入1 mL硫氰酸钾溶液，混匀后与上列比色管比色，得出结果后用下式进行计算并得到结论。 式中“相当的硫酸铁铵标准液量”指的是配制标准比色液时所用的硫酸铁铵标准液的体积。一种简单测定方法试剂：硝酸硫酸盐酸1+1氨水精密PH试纸磺基水杨酸溶液：50g/L 六次甲基四胺溶液：300g/L铁标准溶液：秤取4.822g硫酸高铁铵（含12个结晶水）溶于水中，加1.0ml硫酸，移入1000ml容量瓶中，加水定容，混匀。此溶液浓度为0.010mol/L 0.01mol/L的EDTA标准滴定溶液：秤取3.723g二水合乙二胺四乙酸二钠盐溶于水中，稀释至1000ml。按下面方法标定。标定：吸取20.00ml铁标准溶液至锥形瓶中，加水至100ml，精密PH试纸指示，滴定1+1氨水调至PH2左右，加热试液至60度左右，加磺基水杨酸溶液2ml。用EDTA标准滴定溶液滴定至深紫红色变浅，放慢滴定速度，至深紫红色消失而呈淡黄色为终点，记录消耗EDTA标准滴定溶液的毫升数（V0），计算A标准滴定溶液的准确浓度。C(Na2-EDTA)=0.10mol/L*20.00/V0仪器：25或50ml酸式滴定管准备：取10ml（V2）左右水样，加硫酸3ml，硝酸5ml，徐徐加热至冒三氧化硫白烟，试样应呈透明状，冷却，加水至100ML加入1+1氨水，调节