分光光度法測定NaOH中Fe含量的影響因素

李 楠

（中國石油大慶煉化公司檢驗監測中心，黑龍江大慶163411）

紫外分光光度法是通過測定物質在特定波長處或一定波長范圍內的吸光度或發光強度，對該物質進行定性和定量分析的方法，在190～800 nm波長范圍內測定物質的吸光度，用于鑒別、雜質檢查和定量測定的方法。朗伯—比爾定律是分光光度法定量分析依據的基本原理，通過單色光輻射穿過被測物質溶液時，在一定的濃度范圍內被該物質吸收的量與該物質的濃度和液層的厚度（光路長度）成正比［1］。

目前已知采用分光光度法測定NaOH 中Fe 含量大多是鄰菲啰啉絡合法，加入鹽酸羥胺等還原劑進行化學還原顯色，還原受溶液的pH 值、溫度、試劑用量等因素影響［2］。

1 分析方法

1.1 試驗標準

GB/T 4348.3-2012《工業用NaOH 中Fe 含量的測定1，10-菲啰啉分光光度法》［3］，也是測定液體NaOH中Fe含量的仲裁法。

1.2 使用儀器

TU-1901型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）。

1.3 試驗原理

抗壞血酸將試樣溶液中Fe2+還原成Fe3+，在pH值為4～6 時，Fe2+同1，10-菲啰啉反應，生成橙紅色絡合物。在分光光度計最大吸收波長（510 nm）處測定其吸光度［4］。

反應式如下：

1.4 試驗器具

比色皿，3 cm；容量瓶，100 mL；移液管，（1、2、5、10 mL）。

1.5 主要試劑

抗壞血酸溶液：10 g/L（存放在棕色瓶中，避光保存，7 d后不能繼續使用）；

乙酸乙酸鈉緩沖溶液：pH=4.5；

Fe 標準溶液：0.200 mg/mL，使用前稀釋為0.010 mg/mL；

1，10-菲啰啉溶液：1 g/L。

1.6 試驗方法

標準曲線法：紫外分光光度法常用的定量方法即標準曲線法，先配制濃度由小到大的標準溶液，并分別測定它們的吸光度，縱坐標為吸光度，橫坐標為標準溶液濃度，繪制標準曲線。得到標準曲線的回歸方程及相關線性系數。在測定被測樣品濃度時，操作條件應與制作標準曲線時相同。

參比溶液：蒸餾水；空白溶液：試劑溶液。

1.7 儀器參數設置

該檢驗監測中心的儀器操作條件見表1。

表1 儀器參數設置

2 準確性影響因素

2.1 儀器狀態

（1）檢查紫外可見分光光度計，保證儀器工作狀態正常，電源電壓穩定方可進行測定。檢查光源燈是否老化，如果有老化的情況應及時更換光源燈，保證測量數據的準確。定期對儀器進行校準，波長校正，目的是保證儀器測量時的精度和測定結果的準確度；

（2）紫外燈在使用前應經過30 min 預熱后再使用，保證使用時紫外燈在最佳狀態，避免測量結果偏差較大；

（3）紫外分光光度法是通過光源照射測定吸光度，整個光路必須保證密閉、不透光，否則會影響測量結果的準確性［5］；

（4）保證比色皿、比色池干燥潔凈。比色皿或比色池污染會使比色皿透光性差，導致測量結果不準確，比色池內放入硅膠干燥劑，干燥劑變色時及時更換。比色皿透光率如不一致，測量前應先消除皿差，避免影響最終測定結果；

（5）選取合適的測定波長，狹縫寬度等條件也是保證結果準確的必要因素。不同的測定波長直接影響樣品的吸光度值，使計算結果出現偏差。

2.2 試劑及操作

（1）試驗過程中所用的試劑鹽酸、氨水、抗壞血酸等應使用分析純，試劑保存在陰涼、通風、干燥處，避免出現變質的情況。檢查試驗用水是否符合要求，最好使用超純水制水設備過濾后的水。

（2）檢測配制好的試劑中是否含有待測物質干擾、污染及過期使用的情況，且無其它會對測定結果產生影響的雜質，以提高數據結果的準確性。

（3）檢測人員的分析操作過程應規范，符合操作要求，試劑的稱量應精確至0.01 g，嚴格按照標準規定進行溶液配制，試液的移取不應存在漏液、洗耳球吸空等情況。檢測人員的操作失誤會直接影響數據的準確性。

（4）被測樣品的保存期限應在規定時間內，保存條件應滿足要求，最好是專柜保存，避免存在交叉污染的情況，以保證最終測定結果準確無誤。嚴禁與酸類、易燃品等混放，以免發生安全事故。

該檢驗監測中心自分析NaOH 中Fe 含量以來，由于部分試劑存在問題，影響測定結果的準確性的實例見表2、3。其中：使用的標準曲線線性方程為A=0.006 77c+0.006 9，相關系數r2=0.999 9，比色皿規格為3 cm。

表2 條件：抗壞血酸存放在棕色瓶中，且避光保存，使用前當天配制與抗壞血酸存放在白色試劑瓶中，配置日期為7 d的數據對比。

表2 抗壞血酸使用1、7 d在曲線上測定吸光度值對比

表3 條件：1，10-菲啰啉溶液配制1 個月，3 個月使用效果對比。

表3 菲啰啉使用1、3個月在曲線上測定吸光度值對比

通過表2、3中數據可以得出：抗壞血酸溶液的保存條件，以及1，10-菲啰啉溶液的使用期限會直接影響樣品的吸光度值，且吸光度值相差較大，因此會導致通過計算后得出的Fe含量結果錯誤。

2.3 檢測方法

（1）測量NaOH 中Fe 含量選用的標準方法為GB/T 4348.3-2012《工業用NaOH 中Fe 含量的測定—1，10-菲啰啉分光光度法》，該公司被測樣品的濃度范圍在儀器測定的范圍內；

（2）選取的參比溶液應符合要求，測量樣品時參比溶液應與標準曲線繪制時的參比溶液一致；

（3）通過計算及試驗得出，被測樣品的取樣量應為30 g，經過處理后，最終測定的吸光度值在標準曲線范圍內。如測定的吸光度值與曲線最高點吸光度值相差不大，可適當減小樣品的取樣量，以滿足要求；如果相差較大，應重新繪制標準曲線；

（4）顯色過程應保證試劑加入順序準確無誤，如果錯誤會使溶液不顯色。試劑的加入量應符合要求，加入量過多或過少都會對最終測定的吸光度結果產生影響。顯色時間應符合檢測方法的要求，以保證試樣在顯色的穩定時間內檢測。

2.4 標準曲線

標準曲線的制作會對樣品測定的結果造成直接影響，因此需要選取有代表性的標準溶液。標準溶液必須在使用有效期內，保存在陰涼、通風、干燥處。配制過程保證稀釋時準確無誤，稀釋后的標準溶液濃度測量的結果直接影響標準曲線的相關系數r2。如果標準溶液濃度偏差較大，會使單點測量結果誤差大，最終導致曲線的相關系數r2結果偏離0.999 9。

標準曲線的繪制范圍應根據被測樣品實際測定的Fe 含量進行選擇，繪制標準曲線時應配制最少5種不同濃度大小的標準溶液，使被測樣品濃度在標準曲線繪制的范圍內。為了提高數據的準確性，應定期配制與被測樣品濃度相近的標準溶液對標準曲線進行校準。標準曲線的相關系數r2應大于0.999 9，越接近1越好。標準曲線更換周期在3～6個月之間。

2.5 計量器具

所用的計量器具應在檢定周期內，檢定合格方能使用。對超檢定周期的計量器具，應及時送檢；檢定不合格的，回退廠家，以減小化驗分析中出現的系統誤差，保證化驗分析的準確性。

化驗分析中使用的電子天平應在檢定周期內，精確度可達到1?，檢定合格方能使用。每次使用電子天平前，應先調節水平，保證電子天平清潔干燥，并對電子天平進行校準。電子天平會對稱量的樣品質量有直接影響，保證電子天平在正常狀態下方可使用。

2.6 數據處理

數據處理也會對測定NaOH 中Fe 含量的結果造成誤差。最好是對樣品進行多次平行測定，計算出測定結果的平均值。同時建立完善的3 級審核制度也是保證最終計算結果準確的必要措施。

排除以上分析中存在其它的干擾因素外，滿足以上條件可以最大程度提高NaOH 中Fe 含量測定的準確性。

3 結束語

受檢測條件、試驗器具、計量器具的狀態、試劑選擇、樣品狀態、分析人員的操作方法、分光光度計、電子天平的使用、檢測方法的應用、顯色時間、標準曲線的準確性等因素的影響，對紫外可見分光光度法測定NaOH 中Fe 含量的結果均有各種影響。在日常化驗分析過程中應合理控制此類因素造成的系統或人為誤差，減小對試驗結果的影響，進而提高測定NaOH中Fe含量結果的準確性。