盐酸,用高纯水稀释至约40mL。
表3—18—1—1 铁标准溶液的配制 编号 铁工作溶液(mL) 相当水样含铁量(μg/L) 1 0 0 2 50 3 4 5 250 6 350 7 400 8 450 9 500 0.25 0.5 0.75 1.25 1.75 2.00 2.25 2.50 100 150
4.1.2 加4mL磺基水杨酸溶液,摇匀,加浓氨水约4mL,摇匀,使pH达9~11,用高纯水稀释至刻度。混匀后,用分光光度计,波长为425nm和30mm比色皿,以高纯水作参
比测定吸光度。将所测吸光度和相应的铁含量绘制工作曲线。 4.2 水样测定
4.2.1 将取样瓶用盐酸溶液(1+1)洗涤后,再用高纯水清洗三次,然后于取样瓶中加入浓盐酸(每500mL水样加浓盐酸2mL)直接取样。
4.2.2 取50mL水样于100~150mL的烧杯中,加入1mL浓盐酸和约10mg过硫酸铵,煮沸浓缩到约20mL,冷却后移到比色管中,并用少量高纯水清洗烧杯2~3次,清洗液一并注入比色管中,但应使其体积不大于40mL,按绘制工作曲线的手续进行发色,并在分光光度计上测定吸光度。根据测得的吸光度,查工作曲线,即得水样中的含铁量。 5.注意事项
(1)水样含铁量小于50μg/L时,应采用邻菲罗啉法测定。
(2)对有颜色的水样,应增加过硫酸铵的加入量,并通过空白试验扣除过硫酸铵的含铁量,过硫酸铵也可配成溶液使用,但由于其溶液不稳定,应在使用时配制。 (3)为了保证显示色正常,应注意氨水浓度是否可靠。 (4)为了保护水样不受污染,在使用取样瓶、烧杯、比色管等玻璃器皿前,均应用盐酸(1+1)煮洗。 6.思考题
(1)本方法中有几次加入浓盐酸?其作用各是什么?
(2)加入过硫酸铵的作用是什么?有颜色时加它,又是起什么作用?
§3—18—2 铁的测定(邻菲罗啉分光光度法)
1. 原理
1.1 先将高铁用盐酸羟胺还原成亚铁。在pH为4~5的条件下,亚铁与邻菲罗啉生成浅红色络合物,其反应为
N3NN+Fe2+FeN32+
此络合物的最大吸收波长为510nm.
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1.2 本法的测定范围为5~200μg/L。测得的结果为水样的全铁量。 2. 仪器
2.1 分光光度计:本计附有100㎜比色皿。 3.试剂
3.1 10%盐酸羟胺溶液(重/容):称取10g盐酸羟胺,加入少量高纯水,待溶解后用高纯水稀释至100mL,摇匀并贮存于棕色瓶中,塞紧瓶盖。
3.2 0.1%邻菲罗啉溶液(重/容):称取1g邻菲罗啉(C12H8N2·H2O)溶于100mL无水乙醇中,用高纯水稀释到1L,摇匀,贮于棕色瓶中,贮在暗处保存。
3.3 乙酸-乙酸铵缓冲液:称取100g乙酸铵溶于100mL高纯水中,加200mL冰乙酸,高纯水稀释至1L,摇匀后贮存。
3.4 铁工作溶液(1mL含1μgFe):取贮备液(1mL含100μgFe)10.00mL,注入1L容量瓶加10mL[HCl]1mol/L的盐酸溶液,用高纯水稀释至刻度(使用时配制)。 贮备液(1mL含100μgFe):见§3—18—1。 3.5 浓盐酸(优级纯) 3.6 浓氨水
3.7 刚果红试纸:试纸切成4㎜×4㎜小方块 4.步骤
4.1 工作曲线的绘制:
4.1.1 按表3—18—2—1取铁工作溶液注入一组50mL容量瓶中,并用高纯水稀释至刻度。
表3—18—2—1 标准溶液的配制 编号 铁工作溶液(mL) 相当水样含铁量(μg/L) 0 0 0 1 0.5 10 2 20 3 40 4 60 5 6 7 6.0 8 7.0 9 8.0 10 11 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 9.0 10.0 80 100 120 140 160 180 200 4.1.2 将配制好的标准溶液分别移入一组编号相对应的100或150mL锥形瓶或同样容积的烧杯中,各加入1mL浓盐酸,加热浓缩至体积略小于25mL。冷却至30℃左右,加入1mL盐酸羟胺溶液,摇匀,静止5min,加入5mL0.1%邻菲罗啉溶液,摇匀后每个锥形瓶中各加入一小块刚果红试纸,慢慢滴加氨水调节pH至3.8~4.1,使刚果红试纸恰由蓝色转变为紫色,然后依次加入5mL乙酸—乙酸铵缓冲液,摇匀后移入原50mL容量瓶中,用高纯水稀释至刻度。在分光光度计上,用波长510nm,100mm长比色皿,以高纯水为参比测定吸光度。 4.1.3 将所测吸光度值减去编号为“0”的空白值(包括高纯水和单倍试剂和空白值)后,和相应的铁含量绘制工作曲线。 4.2 水样的测定:
4.2.1 将取样瓶用盐酸溶液(1+1)洗涤后,用高纯水清洗三次,然后于取样瓶中加入浓盐酸(每500mL水样加浓盐酸2mL)直接取样。
4.2.2 取50mL水样于100~150mL的烧杯内,加入1mL浓盐酸然后按绘制工作曲线的同样手续浓缩,发色并在分光光度计上测定吸光度。
4.2.3 同时作单倍试剂和双倍试剂空白,双倍试剂和单倍试剂空白值之差作为试剂空白值。
4.2.4 测得的水样吸光度值扣除试剂空白值后,查工作曲线即得水样中的含铁量。 5.注意事项
(1)所用取样及分析器皿,必须先用盐酸溶液(1+1)浸渍或煮洗,然后用高纯水反复清
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洗后才能使用。为了保证水样不受污染,取样瓶必须用无色透明的带塞玻璃瓶。 (2)对含铁量高的水样,测定时应减少水样的取样量。
(3)如水样中含有强氧化性干扰离子,如高锰酸钾、重铬酸钾和硝酸盐等,会使发色后的亚铁邻菲罗啉络合物氧化成浅蓝色的三价铁离子的邻菲罗啉络合物(三价铁离子不能和邻菲罗啉直接形成络合物),使测试结果偏低。
(4)因二价铁离子在碱性溶液中极易被空气中的氧氧化成高价离子,因此在调pH前,必须先加入邻菲罗啉,以免影响测定结果。
(5)乙酸铵及分析纯盐酸中含铁量较高,因此在测定时各试剂的加入量必须精确,以免引起误差,一般应用滴定管操作。
(6)如所取水样中含酸、碱量较大,则酸化时酸的加入量,以及用来pH的浓氨水加入量不能采用本法所规定的加入量,必须另行计算。
(7)测定时所量取的水样如增加到100mL,则更有利于将悬浮状氧化铁颗粒转化成离子状铁,可大大提高测试方法的灵敏度。
§3—19 硝酸盐的测定(苯酚磺酸比色法)
1. 原理
苯酚与浓硫酸作用,生成二磺酸苯酚。在无水的情况下硝酸盐与二磺酸苯酚作用在氨碱性介质中,分子重排,生成黄色化合物,其反应为
C6H5OH+2H2SO4→C6H3(OH)(SO3H)2+2H2O
OHOHHO3SSO3H
+HNO3NO2HO3SSO3H+H2O
OHONH4NO2HO3SSO3H+3NH3.H2ONO2H4NO3SSO3NH4+3H2O
(黄色化合物)
此黄色化合物的色度取决于水样中硝酸盐的浓度,因此可用比色法测定硝酸盐的含量。 2. 仪器
2.1 水浴锅
2.2 圆底烧瓶500mL 2.3 10mL比色管 3.试剂
3.1 苯酚磺酸溶液:称取12g结晶苯酚,置于500mL圆底烧瓶中,加入86mL浓硫酸或发烟硫酸,在瓶塞上插一根回流管。将此烧瓶置于沸水浴锅上,加热6h,制得的试剂应保
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存于具有磨口塞的棕色瓶中备用。 3.2 10%氨水
3.3 30%过氧化氢溶液
3.4 硝酸盐标准溶液的配制
-
3.4.1 贮备溶液(1mL含0.1mgNO3):精确称取0.1630g优级纯经110℃烘干2h的硝酸钾,溶于少量蒸馏水中,移至1L容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。
-
3.4.2 工作溶液(1mL含0.01mgNO3):吸取10mL贮备溶液注于100mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
3.5 硫酸银溶液:称取4.44g硫酸银(Ag2SO4)用少量蒸馏水溶解,移至1L容量瓶中并稀
-
释至刻度,摇匀。加此溶液1mL可以掩蔽1mgCl。 4.步骤
4.1 按表3—19—1取适量水样注于瓷蒸发皿中,使其所含硝酸盐量为0.05~5mg.。 4.2 按表3—19—2取一组硝酸盐标准溶液置于瓷蒸发皿中。
4.3 将上述蒸发皿置于水浴锅上蒸干,冷却后各加入1mL苯酚磺酸溶液润湿残渣,用玻璃棒仔细地拌匀(如水样中固体物质很多,可在水浴锅上加热片刻),并放置10min。
表3—19—1 硝酸盐含量和取样体积 预计水样中NO3含 量 (mg/L) 取水样体积(mL) -1以下 50以上 1~10 10~100 100~200 200~500 50 25 20 10 500~1000 5
表3—19—2 硝酸盐标准溶液的配制 蒸发皿编号 硝酸盐工作液(mL)(1mL含0.1mg) 硝酸盐贮备液(mL)(1mL含0.1mg) 硝酸盐含量(mg) 蒸发皿编号 硝酸盐工作液(mL)(1mL含0.1mg) 硝酸盐贮备液(mL)(1mL含0.1mg) 硝酸盐含量(mg) 9 80 - 10 - 15 11 - 20 12 - 25 13 - 30 14 - 35 15 - 40 1 0 - 0 2 4 - 3 8 - 4 15 - 5 20 - 6 30 - 7 40 - 8 60 0.04 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.60 0.80 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.4 于蒸发皿中缓慢地加入10mL蒸馏水,摇匀,徐徐加入10mL10%氨水,再摇匀。 4.5 将显色后的溶液移入100mL容量瓶中,用蒸馏水锋释于刻度,摇匀。取此溶液10mL注于10mL比色管内进行比色。
—
水样中硝酸盐NO3的含量(mg/L)按下式计算;
-
NO3=(G/V)×1000
式中:G—与水样颜色相当的标准色中硝酸盐含量,mg; V—水样的体积,mL。 5.注意事项
(1)当水样浑浊时,应在过滤后取透明水样测定。
(2)如果水样有颜色,应加入1~3mL30%过氧化氢溶液,然后,在水浴锅上蒸干,若过氧化氢处理无效,则应用硫酸铝处理,即于100mL水样中加入1mL 15%硫酸铝溶液及数滴30%氢氧化钠溶液,将此溶液剧烈振荡摇匀后放置数分钏,待生成的氢氧化铝沉降后,用移液管吸取上层清液进行测定。
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