实训教学中邻菲啰啉法和磺基水杨酸法测总铁含量的比较

袁少波

目前，铁含量的主要测定方法是化学滴定法、分光光度法、铁含量分析仪法。其中，化学滴定法中的氧化还原滴定法主要适用于常量分析；磺基水杨酸分光光度法主要适用了工业循环水及冷却水系统磷锌预膜液中铁含量的测定，测定范围是0～2mg/L；邻菲罗啉法主要适用于原水、工业循环冷却水中总铁、可溶性铁含量的测定，测定范围是0.02～20mg/L；铁含量分析仪法主要适用于脱盐水、锅炉给水、炉水、凝结水、蒸汽中总铁含量的测定，测定范围是0～200mg/L。本文选取1.0mg/L的铁对照样，对磺基水杨酸分光光度法与邻菲罗啉分光光度法测铁，做准确度、精密度、稳定性、操作繁易程度做优异性比较。

一、原理与材料

1.邻菲啰啉法

二价铁与邻菲啰啉生成稳定的橘红色络合物，用抗坏血酸把三价铁还原成二价铁离子，测定时用缓冲溶液控制PH=5左右，在最大吸收峰处测其吸光度。

2.磺基水杨酸法

三价铁在不同的PH下可以与磺基水杨酸形成不同组成的颜色的几种络合物，在pH1.8～2.5的溶液中，形成红紫色的[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，形成黄色的[Fe（Sal）3}3-；若pH>12，则不能形成络合物而生成氢氧化铁沉淀。因上述所说，故可用1∶2稀硝酸做为氧化剂将二价铁氧化成三价铁，控制溶液PH=1.8～2.5，再加缓冲溶液、磺基水杨酸，反应后产生红紫色的[Fe（Sal）+络合物，在最大吸收峰处测其总铁。

3.试验仪器

722N型分光光度计、容量瓶、吸量管、比色皿、胶头滴管、烧杯等

4.试验试剂

抗坏血酸、醋酸-醋酸鈉缓冲溶液、邻菲啰啉水溶液。稀硝酸、磺基水杨酸。

铁储备液（0.400mg/ml）：

铁对照样品（1.0mg/L）：

二、方法与结果

1.邻菲啰啉法测总铁

①母液的配制：准确吸取10.00ml的铁储备液至于100ml容量瓶中，摇匀。

②系列的配制：分别在母液中吸取1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml放入对应的100ml容量瓶中加水稀释至1/3处，摇匀；再分别加入3.0ml抗坏血酸、10.0ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液、5.0ml的邻菲罗啉。定容，摇匀。

③样品的制备：准确量取10.00ml的水样分别至于2个100ml的容量瓶中，用上述方法进行显色。配制好之后等待10min测吸光度。

④最大吸收峰的测定：用配制好的6ml标准系列铁溶液作参比在450～540nm测定其吸光度，并制作最大吸收峰曲线，确定最大吸收峰。

⑤比色皿的校正：以水作参比在最大吸收峰时测定校正值。

⑥标准系列的测定：以空白作参比在最大吸收峰时测其吸光度。

2.磺基水杨酸法测总铁

①母液的配制：准确吸取10.00ml的铁储备液至于100ml容量瓶中，摇匀。

②系列的配制：分别在母液中吸取1.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml放入对应的100ml容量瓶中加水稀释至1/3处，摇匀；再加入1.0ml的稀硝酸、5.0ml的磺基水杨酸。定容、摇匀。

③样品的制备：准确量取10.00ml的水样分别至于2个100ml的容量瓶中，用上述方法进行显色。配制好之后等待10min测吸光度。

④最大吸收峰的测定：用配制好的6ml标准系列铁溶液作参比在380～450nm测定其的吸光度。

⑤比色皿的校正：以水作参比在最大吸收峰时测定校正值。

⑥准系列的测定：以空白作参比在最大吸收峰时测其吸光度。

三、总结与讨论

1.取两种方法测定范围内值（1.0mg/L）为对照值，邻菲啰啉法测得铁对照样均值为0.98mg/L；磺基水杨酸法测得铁对照样均值为0.95mg/L。从准确度上看，邻菲罗啉法优于磺基水杨酸法。

2.邻菲罗啉法线性回归实验很好，r=0.999987 正相关很强，磺基水杨酸法线性回归实验较好，r=0.99990 正相关很强，从精密度上看，邻菲罗啉法优于磺基水杨酸法。该实验研究表明，在测定高含量的铁时，邻菲罗啉法的操作性要好于磺基水杨酸法。

3.邢文卫等研究表明，配合物的稳定性较大程度取决于副反应中的酸效应系数和配位效应系数。本实验中磺基水杨酸法的酸度条件为PH=1.8～2.5，比邻菲罗啉法酸度（PH=5）低，酸效应系数增大，配合物稳定性降低 ，与邢文卫等研究完全符合。在既定的金属浓度范围内，磺基水杨酸与金属铁反应不完全，导致测定值偏低。

责任编辑 朱守锂