鄰菲啰啉分光光度法測定養殖水中鐵含量條件探討

2021-07-28 06:13:58許巖王璐陳穎馬琳尚宏鑫張賽賽孫陽

水產養殖 2021年7期

許巖，王璐，陳穎，馬琳，尚宏鑫，張賽賽，孫陽

（大連市水產技術推廣總站，遼寧大連 116023）

隨著經濟的發展，人類對重金屬資源的需求不斷擴大，但在重金屬被利用過程中，其可能會進入海洋，從而引起海洋水質的污染。一方面，過量重金屬進入海洋，會在海洋生物體內聚集[1]，對其繁殖、生長等產生危害，甚至引起中毒和死亡。如過量的鐵可在魚鰓上沉積成一層棕色薄膜，刺激魚分泌黏液，妨礙魚的呼吸，甚至引起窒息死亡。即使稍高濃度的鐵也會明顯影響魚的正常生長[2]，從而影響海洋產業發展。目前，各地多種海洋生物體中均檢測到不同程度的重金屬類污染物[3-5]。另一方面，過量的重金屬隨著食物鏈進入人體，危害人類健康。尤其是對海洋生物體攝入量較高的沿海居民受影響較大[6-7]，人體免疫機能受損，一些非特異性疾病加重[8]，嚴重時可出現癌癥、畸形，甚至基因突變。要降低重金屬的這些危害，首先需要準確測定其含量。目前，針對水質中鐵含量檢測的分析方法主要有：鄰菲羅啉分光光度法、鐵氰化鉀分光光度法、原子吸收分光光度法[9-10]、石墨爐原子吸收分光光度法、ICP以及ICP-MS等。各方法在各自的適用范圍和優勢方面均有所不同，其中分光光度法操作簡單、準確度高、重現性好。現對鄰菲啰啉分光光度法測定海水養殖區養殖水中鐵含量的分析條件進行探討。

鄰菲啰啉紫外分光光度法主要是將樣品中的高價鐵經鹽酸溶液和鹽酸羥胺還原成亞鐵，在適宜的pH值條件下，與鄰菲啰啉顯色劑發生反應，生成穩定的橙紅色絡合物，利用分光光度計在最大吸收波長處測定吸光度，進而測定鐵元素含量。

1 研究方法

1.1 儀器與試劑

（1）儀器。紫外可見分光光度計（T6新世紀）。

（2）試劑。鹽酸、硫酸、鹽酸羥胺、乙酸、乙酸銨、鄰菲啰啉和過硫酸鉀，均購自天津市科密歐化學試劑有限公司。鐵、銅、鉛、鎘、鋅和鎳單元素標準溶液均來自中國計量科學研究院。水質鐵標準樣品來自原環境保護部標準樣品研究院。

1.2 最適條件選擇

（1）波長。樣品ρ（鐵）：0.5和3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；調節pH緩沖液加入量：4 mL；顯色劑用量：6 mg；顯色時間：10 min；比色皿：1 cm。陰性對照不含鐵離子標準溶液。在460~560 nm波長范圍內測吸光度值，選擇最適波長。

（2）pH值。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；顯色劑用量：6 mg；顯色時間：10 min；比色皿：1 cm；利用緩沖液加入量調解pH值，選擇最適pH值。

（3）顯色劑。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；調節pH緩沖液加入量：4 mL；顯色時間：10 min；比色皿：1 cm；選擇最適顯色劑用量。

（4）顯色時間。樣品ρ（鐵）：3.0 mg/L；取樣體積：2.5 mL；波長：510 nm；調節pH緩沖液加入量：4 mL；顯色劑用量：6 mg；比色皿：1 cm；選擇最適顯色時間。

（5）穩定性。將1.2（1）中樣品在最適波長下連續放置2 h，每15 min記錄吸光度值，觀察其波動情況，判斷穩定性情況。

1.3 鐵含量測定

（1）標準曲線。分別準確移取0.25，0.50，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0和3.5 mL已稀釋10倍的鐵單元素標準溶液和0.5 mL硫酸溶液（1+3），置于8個100 mL錐形瓶中，制備一系列濃度的含鐵標準溶液。向每個錐形瓶中加入40 g/L過硫酸鉀溶液5 mL和25 mL水，微沸約40 min，剩余體積不低于20 mL，冷卻后分別轉移至50 mL比色管中。分別加入10 g/L鹽酸羥胺溶液1.0 mL，并充分混勻；分別加入加4.0 g/L乙酸-乙酸銨緩沖溶液（40 g乙酸銨和50 mL冰乙酸溶解于水中并稀釋至100 mL）調節pH值；分別加入鄰菲啰啉6 mg并放在暗處10 min，用1 cm比色皿于波長510 nm處，參比中未添加鐵標準溶液，其余操作同前。

（2）樣品測試及加標回收實驗。對鐵標準樣品和養殖水樣品在最適條件下測定，并在實際樣品中加標，加標量為0.5，2.0和4.0 mg/L，重復試驗6次，計算加標回收率。

（3）準確度、精密度和定量限。根據1.3（2）中得到的樣品測試值，與標準值比較，并計算相對標準偏差（RSD）。連續測定試劑空白10次，依據測量值標準差的3倍與標準曲線斜率比值所對應的濃度確定定量限。