水样中铁的测定方法(综述)

微乳光度法测定水样中液增敏动力学的痕量Fe+3

摘要：本文包括多种方法测定水样中的微量铁元素。比如，Fe3+-KIO4-MX 测

定水中铁，微乳液增敏动力学光度法测定，分光光度法测定水中痕量铁，分子荧光法测定水中的微量铁，离子交换树脂相分光光度法测定水中痕量铁，石墨炉原子吸收光谱法测定水中微量铁，双波长光度法测定水中的微量铁等方法进行综合描述。讲述具体方法，测定条件，最佳温度和一些必要条件等等。

关键词:光度法; 铁; 测定; 水样; 邻菲啰啉; 分子荧光法

前言：铁是人体必需的元素之一,体内的铁与血红蛋白的合成密切相关,是人体内的重要元素。铁的普通光度法测定可用显色剂较多,有邻二氮菲及其衍生物、磺

基水扬酸、硫氢酸盐[1]等。但上述方法中灵敏度均较低,难以进行痕量铁的测定,而动力学光度法具有较高的灵敏度,常用于痕量组份的测定。目前铁的催化动力

学光度法测定已有报道[2 ,3]。测定痕量铁, 多用光度法。常用的显色剂有邻菲罗啉、磺基水杨酸和硫氰酸盐等。近几年也报道了一些测定痕量铁的方法[4,5]。如三元络合物测定铁; 用络天箐S-氯化十六烷基三甲胺与铁形成三元络合物测定铁等。都在生产实践中广泛使用[6, 7]。对于环境及食物样品中铁的含量的测定方法已有很多报道。目前, 测定铁的方法有微乳液增敏动力学光度法测定，催化动力学光度法由于灵敏度高, 反应选择性好而成为研究热点, 王旭珍等采用该方法测痕量铁,但在微乳液介质中催化动力学光度分析法测定铁尚未见报道。分光光度法测定水中痕量铁，这种方法操作简单, 干扰离子少, 测量快速,结果准确和灵敏度高, 易推广和普及使用，此方法测得的回收率在之间。分子荧光法测定水中的微量铁，用乙酸-乙酸铵缓冲溶液调节pH,最后用水定容。准确移取适量的上述溶液, 按照实验方法进行测定,对每处的水样平行测定3次,取平均值;然后对水样进行加标回收率实验(n=5)。该方法用于环境水中铁量的测定,其回收率98.0%~102.9% 。荧光分析法测铁具有选择性好、灵敏度高和方法简便等优点, 因此本文采用分子荧光法对环境水中的铁量进行了分析研究。离子交换树脂相分光光度法测定水中痕量铁，利用树脂相光度法测定微量元素近年来发展较快。该法能使分离、富集、测定结合为一体, 并具有选择性好、测定速度快、灵敏度高等优点,一般比溶液光度法的灵敏度提高1~2个数量级。传统树脂相光度法大都需特制1mm比色皿且需

在比色皿底部打一小孔,操作繁琐,使其应用受到限制。石墨炉原子吸收光谱法测定水中微量铁，建立石墨炉原子吸收光谱法测定水中微量铁的分析方法。用硝酸镁作基体改进剂, 选择合适的灰化温度和原子化温度, 消除复杂组分的干扰, 石墨炉原子吸收光谱法测定水中的微量铁。方法快速、简便、准确, 适用于水中微量铁的测定。双波长光度法测定水中的微量铁，该配阴离子具有很好的稳定性, 且体系的吸光度A658、A384及其二者之和A 均与铁(Ⅱ)量在一定范围内具有良好的线性关系,据此建立

了测定微量铁的Fe(Ⅱ) -TAB-NO2-显色---双波长光度法, 该方法尚未见文献报道。用该法测定了水中微量铁, 其结果与火焰原子吸收法(FAAS)相吻合, 方法的选择性及重现性令人满意。

正文：

1.Fe3+-KIO4-MX 测定水中铁

该方法具有较好稳定性和选择性, Fe3+的浓度在4×10-9~ 3.2×10-7g/ ml 范围内与体系的褪色效应成良好线性相关, 检出限为1.0+10-9 g/ mlFe3+ ; RSD≤2.1 % (c= 5×10-8g/ ml , n= 11) ; 该方法用于化学试剂和水样中Fe3+ 测定效果比较满意。温度和反应时间对体系的测定影响明显, 催化反应随反应温度的升高而加快, 非催化效应在60℃以下受温度影响较小;60℃以下, 时间延长, 色差变化不大;

因此, 本体系60℃恒温水浴2 min, 用冰水冷却2 min, 终止反应在40min 内测试

即可。在选定条件下, ΔA 与Fe3+ 的浓度在4×10-9~3.2×10-7 g/ml 范围内呈良好的线性关系, 其回归方程为ΔA=1.96 ×103, c( Fe3+10-9) + 0.15;相关系数为r =0.999 8; 检出限为: 1×109 g/mlFe3+ RSD为2.1%( c=5×10-8 g/ml, n=11) 。

在所选定的实验条件下,对20多种离子进行了干扰实验。当Fe()量为5×10-8g/ml 时, 500倍于Fe(Ⅲ)的K(Ⅰ) 、Na(Ⅰ)、Mn(Ⅱ)、Ca (Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Pb (Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Al(Ⅲ)、As (Ⅲ)、Se (Ⅳ)、NH+4、CO2+3、S O2+4、S iO2-3、Cl-、Br-、I- ; 200倍于Fe(Ⅰ)的Ag (Ⅲ)、B1(Ⅰ) ; 100倍于Fe(Ⅲ)的Mg (Ⅱ)、Cd(Ⅱ) ; 70倍于Fe(Ⅲ)W(Ⅳ) ; 50倍于Fe(Ⅲ) Hg(Ⅱ)、Mo(Ⅳ)、H2PO-4; 40倍于Fe(Ⅲ)的T i(Ⅳ)、25倍于Fe(Ⅲ)的Co(Ⅱ); 20倍于Fe(Ⅲ)的V(Ⅳ)和10倍于Fe(Ⅲ)的Cr(Ⅳ)均无干扰,大于2倍的Sb(Ⅲ)和1倍于Cu的Cu(Ⅱ)有干扰。经加入对照实验, 检出Sb(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)含量在低于0.5倍Fe(Ⅲ)以下,其干扰低于偏差, 故方法适应Sb(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)含量在低于0.5倍Fe(Ⅲ)

以下的样品。对试样进行测定处理,经测定在江河、湖水中Sb(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)含量比Fe(Ⅲ)低许多倍,故不必考虑它们的干扰。并进行了加入试验,结果见表1。取黑河水样(Ⅰ)做精密实验, 11次测定平均值为0.49μg/10ml,相对偏差为2.1%。该方法具有测量精度高、干扰元素少、颜色稳定、再显性好等特点, 必将引起水分析实验室的重视和应用[8]。

2.微乳液增敏动力学光度法测定

在n-C7H16/n-C4H9OH/CPC/H2O 微乳液介质中,以邻菲啰啉(Phen) 为活化剂时, Fe(Ⅲ)对H2O2氧化亚甲基蓝褪色反应具有催化作用, 据此建立了动力学光度法测定Fe(Ⅲ)的新方法。该方法的最佳实验条件为0.6 mL亚甲基蓝溶液(1.0×10-3 mol/L),0.2mLH2O2(20%),1.4mL Phen(1.0×10-3 mol/L),1.8mL微乳液,2.0mL HAc- NaAc缓冲溶液(pH=4)。对Fe(Ⅲ) 测定的线性范围为1.0～40μg/L,检出限为8.4×10-7 g/L。100℃时的反应速率常数为0.028 0 min-1, 表观活化能为36.22 kJ/mol,可用于环境水样中Fe(Ⅲ)的测定。

催化动力学光度法由于灵敏度高, 反应选择性好而成为研究热点, 王旭珍等采用该方法测痕量铁,但在微乳液介质中催化动力学光度分析法测定铁尚未见报道。由于微乳液具有增溶、增敏作用, 可提高分析的灵敏度, 简化分析步骤, 而被广泛用于分析中。实验发现, n-C7H16/n-C4H9OH/CPC/H2O 微乳液介质, 以邻菲啰啉(Phen)为活化剂时, Fe3+对H2O2氧化亚甲基蓝(MB)褪色反应有增敏作用, 据此研究了该反应的适宜条件和共存离子的影响, 反应的速率常数和表观活化能, 建立了动力学光度法测定Fe(Ⅲ)的新方法。该法灵敏度高, 线性范围宽。用于测定环境水样令人满意。在600～690nm测吸光度,。最大吸收波长为665nm,且在665nm 附近催化体系与非催化体系的吸光度之差最大, 故选择665nm为测量波长。按测定方法,固定其他物质的用量, 试验了pH为2~5的缓冲液的影响。结果表明, 溶液的pH为3.8~4.2 时, ln (A0/A) 最大且稳定, 本实验选用2.0mLpH=4的HAc – NaAc缓冲溶液控制体系的酸度。

分别改变Phen、微乳液、H2O2的用量按实验方法测吸光度。当Phen用量为1.4 mL、微乳液用量为1.8mL、H2O2用量为0.2 mL时, ln(A0/A)最大且稳定。催化反应和非催化反应的速率随温度的升高而增大, 为了兼顾催化和非催化反应速率, 故本实验选用的反应温度为100℃。在100℃水浴中反应5～10min时, ln(A0/A)