铁离子测定方法

5第十节铁含量的分析

方法一：邻菲罗啉分光光度法

循环水中总铁的变化，反映了系统中腐蚀抑制情况，对正确调整水处理配方有着指导意义。

1 适用范围

本标准适用于工业循环冷却水、锅炉水、蒸汽冷凝液、天然水中总铁、可溶性铁的分析，其测定Fe2+含量的范围在～20mg/L。

2 方法原理

用抗坏血酸将试样中的Fe3+还原为Fe2+，在PH=～9时，Fe2+可与邻菲罗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。

3 试剂

硫酸AR

硫酸铁铵［NH4Fe（SO4）2•2H2O］

H2SO4溶液：（1+35）

氨水溶液：（1+3）

乙酸—乙酸钠缓冲溶液（PH=）：64克乙酸钠溶于水中，再加136mL36%的乙酸，稀释至1L。抗坏血酸溶液（L）：溶解抗坏血酸于200mL水中，加入乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）及甲酸，用水稀释至500mL，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。

邻菲罗啉溶液（L）（用适量无水乙醇溶解后，再用蒸馏水稀释）。

过硫酸钾溶液（L）：溶解4g过硫酸钾于水中并稀至100mL，室温下贮存于棕色瓶中，此溶液可稳定放置14天。

铁标准贮备溶液（mL）

称取硫酸铁铵，精确到，置于200mL烧杯中，加入100mL水，浓H2SO4，溶解后全部转移到1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

铁标准工作溶液（mL）

取铁标准贮备溶液稀释10倍，只限当日使用。

4 仪器

VIS—723型分光光度计（510nm），附3cm比色皿。

5 分析步骤

工作曲线的绘制（绘制时键盘操作参考第三章第四节）

分别取0，，，，，，铁标准工作溶液于七个100mL容量瓶中，加水至约40mL，加硫酸溶液，调PH近2，加抗坏血酸，乙酸—乙酸钠缓冲溶液，邻菲罗啉溶液，用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置15分钟，用分光光度计于510nm，3cm比色皿，以试剂空白调零测其吸光度。以测得的吸光度为纵坐标，相对应的Fe2+离子含量为横坐标，绘制标准曲线。

试样的测定

总铁的测定

取～50mL试样溶液于100mL锥形瓶中，体积不足50mL的要补水至50mL，加硫酸溶液，加过硫酸钾溶液，置于电炉上缓慢煮沸15分钟，保持体积不低于20mL，取下冷却至室温，用氨水溶液或硫酸溶液调PH近2，然后转移到100mL容量瓶中，加抗坏血酸溶液，乙酸—乙

酸钠缓冲溶液，邻菲罗啉溶液，用水稀释至刻度，于室温下放置15分钟，用分光光度计于510nm处，用3cm比色皿，以试剂空白测其吸光度。

可溶性铁的测定

取～50mL经中速滤纸过滤的水样，其余步骤同

6 结果计算

以mg/L Fe2+表示的试样中总铁含量X1按下式计算：

式中：m1——从工作曲线上查得的以mg表示的Fe2+量。

V1——所取试样溶液的体积，mL

以mg/L表示的试样中可溶性铁含量X2按下式计算：

式中：m2——从工作曲线上查得的以mg表示的Fe2+量。

V2——所取试样溶液的体积，mL

7 允许差

取平行测定两结果的算术平均值为最终测定结果，所取结果应表示至小数点后两位，平行测定两结果差值不大于L。

8 附注

有颜色的试样应多加过硫酸钾脱色处理，测定时抗坏血酸的加入量应增加。

当水样碱性很强或浑浊时，可加少许（1+5）的盐酸溶液，以便NaAc溶液加入后将体系的PH值调至最佳范围，同时也溶解了沉淀铁。

取样量因总铁含量而异。

大量磷酸盐存在对测定产生干扰，可加柠檬酸盐和对苯二酚以消除干扰。

方法二：磺基水杨酸分光光度法

1 适用范围

本方法适用于循环冷却水、锅炉水、原水及冷却水系统磷锌预膜液中铁含量的测定。本方法适用于测定总铁大于L的水样。

2 分析原理

在PH=9～的氨性溶液中，试液中的Fe3+与磺基水杨酸根离子定量发生如下显色反应：

其反应产物为黄色的配离子——三磺基水杨酸合铁（Ⅲ）配离子，其稳定性比聚磷酸铁更高，故可避免大量聚磷酸盐水处理药剂的干扰。在波长这420nm处，以分光光度计测量该黄色配离子的吸光度，并按标准曲线进行定量。

水样中的Fe2+可借加入浓HNO3并加热煮沸的方法使其转化为Fe3+，再与显色剂作用，进而与原有Fe3+一同被测定。

3 试剂

磺基水杨酸溶液（10%）

氨水溶液（1+1）

盐酸溶液（1+1）

HNO3：（A•R）

铁离子标准工作溶液（+/mL）

准确称取克高纯铁丝于250mL烧杯中，加入20mL盐酸（1+1），加热使之溶解。冷却后完全转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度。溶液中的Fe2+的浓度为1mgFe2+/mL。将该溶液稀释100倍，即得+/mL的Fe2+标准溶液。

准确称取克优级纯硫酸亚铁铵，溶于50mL水中，加20mL浓H2SO4后，完全转移到1000mL 容量瓶中，以水稀释至刻度。所得溶液中的Fe2+含量为mL。将该溶液稀释10倍，即得+/mL 的Fe2+标准溶液。

以上两种法均可配制出+/mL的Fe2+标准工作溶液。

4 仪器

分光光度计 723 420nm附3cm比色皿。

50mL容量瓶

5 分析步骤

标准曲线的绘制

准确移取，，，，，+标准工作溶液（mL），分别置于六只50mL烧杯中，各加3滴浓HNO3和15mLH2O，加热煮沸约1min（使Fe2+完全氧化为Fe3+），冷却后移入50mL容量瓶中，加5mL10%磺基水杨酸和5mL（1+1）氨水溶液，以水稀释至刻度，摇匀。于420nm处，用3cm 比色皿，以试剂空白作参比分别测定其吸光度。以吸光度为纵坐标，铁含量（mg）为横坐标绘制标准曲线。

试样测定

取100mL锥形瓶两只，一只准确加入25mL水样，另一只加入25mL去离子水作为试剂空白。各加6滴浓HNO3，煮沸5分钟，如试样浑浊可用中速定性滤纸过滤。以下步骤同标准曲线的绘制中其余步骤。

6 结果计算

水样中总铁（ΣFe）含量X按下式计算：

式中：m——从标准曲线查得或按线性回归方程求得的Fe3+质量，mg

V——所取试样溶液的体积，mL

7 允许差

水样中ΣFe含量为～L时，平行测定两结果之差不应超过～L，取平行测定两结果的算术平均值为测定结果。

8 附注

溶液的酸度应严格控制在PH=9～的范围内（用1+1氨水调）。因为酸度不同，Fe3+与磺基水杨酸的配位比不同，所生成配离子的颜色不同。例如：PH=2～3时，生成1:1的紫经色配离子，在PH=4～7时，生成1:2的橙色配离子；只有在PH=～时，方可生成1:3的黄色配离子。

为了氧化水样中未完全被氧化的Fe2+，以及防止三氯化铁黄色干扰，不能用盐酸，改用硝酸。