實訓教學中鄰菲啰啉法和磺基水楊酸法測總鐵含量的比較

袁少波

目前，鐵含量的主要測定方法是化學滴定法、分光光度法、鐵含量分析儀法。其中，化學滴定法中的氧化還原滴定法主要適用于常量分析；磺基水楊酸分光光度法主要適用了工業循環水及冷卻水系統磷鋅預膜液中鐵含量的測定，測定范圍是0～2mg/L；鄰菲羅啉法主要適用于原水、工業循環冷卻水中總鐵、可溶性鐵含量的測定，測定范圍是0.02～20mg/L；鐵含量分析儀法主要適用于脫鹽水、鍋爐給水、爐水、凝結水、蒸汽中總鐵含量的測定，測定范圍是0～200mg/L。本文選取1.0mg/L的鐵對照樣，對磺基水楊酸分光光度法與鄰菲羅啉分光光度法測鐵，做準確度、精密度、穩定性、操作繁易程度做優異性比較。

一、原理與材料

1.鄰菲啰啉法

二價鐵與鄰菲啰啉生成穩定的橘紅色絡合物，用抗壞血酸把三價鐵還原成二價鐵離子，測定時用緩沖溶液控制PH=5左右，在最大吸收峰處測其吸光度。

2.磺基水楊酸法

三價鐵在不同的PH下可以與磺基水楊酸形成不同組成的顏色的幾種絡合物，在pH1.8～2.5的溶液中，形成紅紫色的[Fe（Sal）+；在pH 4～8的溶液中，形成褐色的[Fe（Sal）2}-；在pH 8～11.5的氨性溶液中，形成黃色的[Fe（Sal）3}3-；若pH>12，則不能形成絡合物而生成氫氧化鐵沉淀。因上述所說，故可用1∶2稀硝酸做為氧化劑將二價鐵氧化成三價鐵，控制溶液PH=1.8～2.5，再加緩沖溶液、磺基水楊酸，反應后產生紅紫色的[Fe（Sal）+絡合物，在最大吸收峰處測其總鐵。

3.試驗儀器

722N型分光光度計、容量瓶、吸量管、比色皿、膠頭滴管、燒杯等

4.試驗試劑

抗壞血酸、醋酸-醋酸鈉緩沖溶液、鄰菲啰啉水溶液。稀硝酸、磺基水楊酸。

鐵儲備液（0.400mg/ml）：

鐵對照樣品（1.0mg/L）：

二、方法與結果

1.鄰菲啰啉法測總鐵

①母液的配制：準確吸取10.00ml的鐵儲備液至于100ml容量瓶中，搖勻。

②系列的配制：分別在母液中吸取1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml放入對應的100ml容量瓶中加水稀釋至1/3處，搖勻；再分別加入3.0ml抗壞血酸、10.0ml醋酸-醋酸鈉緩沖溶液、5.0ml的鄰菲羅啉。定容，搖勻。

③樣品的制備：準確量取10.00ml的水樣分別至于2個100ml的容量瓶中，用上述方法進行顯色。配制好之后等待10min測吸光度。

④最大吸收峰的測定：用配制好的6ml標準系列鐵溶液作參比在450～540nm測定其吸光度，并制作最大吸收峰曲線，確定最大吸收峰。

⑤比色皿的校正：以水作參比在最大吸收峰時測定校正值。

⑥標準系列的測定：以空白作參比在最大吸收峰時測其吸光度。

2.磺基水楊酸法測總鐵

①母液的配制：準確吸取10.00ml的鐵儲備液至于100ml容量瓶中，搖勻。

②系列的配制：分別在母液中吸取1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml放入對應的100ml容量瓶中加水稀釋至1/3處，搖勻；再加入1.0ml的稀硝酸、5.0ml的磺基水楊酸。定容、搖勻。

③樣品的制備：準確量取10.00ml的水樣分別至于2個100ml的容量瓶中，用上述方法進行顯色。配制好之后等待10min測吸光度。

④最大吸收峰的測定：用配制好的6ml標準系列鐵溶液作參比在380～450nm測定其的吸光度。

⑤比色皿的校正：以水作參比在最大吸收峰時測定校正值。

⑥準系列的測定：以空白作參比在最大吸收峰時測其吸光度。

三、總結與討論

1.取兩種方法測定范圍內值（1.0mg/L）為對照值，鄰菲啰啉法測得鐵對照樣均值為0.98mg/L；磺基水楊酸法測得鐵對照樣均值為0.95mg/L。從準確度上看，鄰菲羅啉法優于磺基水楊酸法。

2.鄰菲羅啉法線性回歸實驗很好，r=0.999987 正相關很強，磺基水楊酸法線性回歸實驗較好，r=0.99990 正相關很強，從精密度上看，鄰菲羅啉法優于磺基水楊酸法。該實驗研究表明，在測定高含量的鐵時，鄰菲羅啉法的操作性要好于磺基水楊酸法。

3.邢文衛等研究表明，配合物的穩定性較大程度取決于副反應中的酸效應系數和配位效應系數。本實驗中磺基水楊酸法的酸度條件為PH=1.8～2.5，比鄰菲羅啉法酸度（PH=5）低，酸效應系數增大，配合物穩定性降低 ，與邢文衛等研究完全符合。在既定的金屬濃度范圍內，磺基水楊酸與金屬鐵反應不完全，導致測定值偏低。

責任編輯 朱守鋰