地下水—二价铁和三价铁的测定—催化极谱法

FHZDZDXS0035 地下水二价铁和三价铁的测定催化极谱法

F-HZ-DZ-DXS-0035

地下水—二价铁和三价铁的测定—催化极谱法

1 范围

本方法适用于地下水中二价铁和三价铁的测定。

直接采样分析，最低检测量为0.1μg；若取10mL水样进行测定，最低检测浓度为0.004mg/L。

2 原理

亚铁离子同4-（2-吡啶偶氮）-间苯二酚（PAR）形成稳定的络合物，在微酸性（pH 3.3～5.4）介质中，能被汞阴极吸附，并于-0.3V（对Ag/AgCl饱和KCl电极）左右，还原解脱，产生一个清晰的络合吸附波。

利用抗坏血酸的还原作用，即可测定总铁或三价铁离子。

大部分常见元素不干扰测定。在本试验条件下，Cu2+，Pb2+，Cr6+，V5+，Ti4+等金属离子的干扰均被消除。

3 试剂

除非另有说明，本法所用试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水、二次去离子水或等效纯水。

3.1 抗坏血酸（C6H8O6）。

3.2 4-（2-吡啶偶氮）-间苯二酚（PAR）溶液：c（C11H9N3O2）=6×10-4mol/L。

3.3 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH

4.5）：称取83g乙酸钠（CH3COONa·3H2O），溶于少量二次蒸馏水中，加入60mL冰乙酸，移入1000mL容量瓶中，用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

3.4 乙二胺四乙酸二钠（EDTA）溶液，50g/L：称取5g乙二胺四乙酸二钠（C10H14N2O8·Na2·2H2O），用二次蒸馏水溶解并稀释至100mL。

3.5 铁（Ⅲ）标准溶液

3.5.1 铁（Ⅲ）标准贮备溶液，0.10mg/mL：准确称取0.1430g预先经120℃烘干并于干燥器中冷却至室温的三氧化二铁（Fe2O3，光谱纯）于100mL烧杯中，加入25mL盐酸溶液（1+1），加1mL硝酸（ρ1.42g/mL），低温加热溶解，移入1000mL容量瓶中，以二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含0.10mg铁（Ⅲ）。

3.5.2 铁（Ⅲ）标准溶液，1.00μg/mL：吸取10.00mL铁（Ⅲ）标准贮备溶液（0.10mg/mL）于1000mL容量瓶中，用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。此溶液1.00mL含1.00μg铁（Ⅲ）。

4 仪器设备

4.1 极谱仪。

4.2 三电极系统（悬汞或滴汞、Ag/AgCl、铂丝）。

4.3 函数记录仪。

5 试样制备

5.1 采集测定二价和三价铁的水样，要求用聚乙烯塑料瓶或硬质玻璃瓶盛水样，250mL 水样中加2.5mL 硫酸溶液（1+1），加0.5g ～1.0g 硫酸铵，用石蜡密封瓶口，送实验室检测，允许存放时间最多不得超过30天。

5.2 测定水样用量：各取10mL 水样分别测定二价铁和全铁。

6 操作步骤

6.1 总铁的分析

6.1.1 移取10.0 mL 加有保护剂的水样（5.1）（控制铁含量在2μg 以内）于25mL 具塞比色管中（不足10mL 时以二次蒸馏水稀至10mL ），加入10mg ～20mg 抗坏血酸，加2mL 乙酸-乙酸钠缓冲溶液，摇匀。并使抗坏血酸溶解。

6.1.2 加入1mL PAR 溶液[c （C 11H 9N 3O 2）=6×10-4mol/L]，摇匀。放置片刻。

6.1.3 加入2mLEDTA 溶液（50g/L ），用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。放置10min 。

6.1.4 将溶液倒入电解池中，插入三电极，于起始电位+0.1V ，以阴极化导数部分扫描，记录峰电流。从标准曲线上查得水样中全铁的含量。

6.2 亚铁的分析

6.2.1 移取10.0mL 加有保护制的水样（5.1）（控制亚铁离子含量在2μg 以内）于25mL 具塞比色管中（不足10mL 时用蒸馏水补足至10mL ），加2mL 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH 4.5），以下步骤按6.1.2～6.1.4进行。

6.3 标准曲线的绘制

准确移取0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00 μg 铁（Ⅲ）标准溶液于一系列25 mL 具塞比色管中，用二次蒸馏水稀释至10mL ，以下步骤按第6.1条进行。以铁浓度对峰电流值绘制标准曲线。

7 结果计算

7.1 按公式（1）计算水样中TFe 和Fe 2+的含量：

V

m m Fe TFe 012−=+或ρ…………………………（1） 式（1）中：

+

2Fe TFe 或ρ——水样中TFe 或Fe 2+的质量浓度，mg/L ； 1m ——从标准曲线上查得的TFe 和Fe 2+的质量，μg ；

0m ——从标准曲线上查得空白溶液中TFe 或Fe 2+的质量，μg ；

V —所取水样体积，mL 。

7.2 按公式（2）计算水样中Fe 3+的含量：

+

+−=23Fe TFe Fe ρρρ…………………………（2） 式（2）中：

+

3Fe ρ——水样中三价铁的质量浓度，mg/L ； TFe ρ——水样中全铁的质量浓度，mg/L ；

+

2Fe ρ——水样中二价铁的质量浓度，mg/L 。 8 精密度和准确度

同一实验室测定铁离子含量为0.40mg/L 的水样，10次测定结果的相对标准偏差为1.6%。回收率为90%～110%。

9 参考文献

[1] 地下水标准检验方法[J]. 地质实验室. 1988，4（增刊）：34-36.