一、應(yīng)用背景

隨著城市化、工業(yè)化的迅速發(fā)展，人們生活水平有著很大的提高，但是環(huán)境問題卻日趨嚴重。在眾多的環(huán)境問題中，水污染問題尤為突出，成為當今人們關(guān)注的一個焦點。

二、應(yīng)用原理

一般情況下，鐵以Fe3+狀態(tài)存在，鹽酸羥胺可將其還原為Fe2+：

2Fe3+   +  2NH2OH·HCl = 2Fe2+  + N2  + 4H+  2H2O  +  2Cl-  

Fe2+與鄰二氮菲在pH為2～9的條件下生成穩(wěn)定的1：3橘紅色絡(luò)合物，在508n處有最大吸收，ε508=101 104L/（mol·cm），lgK=21.3。

測定時，控制溶液酸度在pH=5左右為宜。酸度高時反應(yīng)慢，酸度太低，離子則容易水解，影響顯色。

實驗計算公式：吸光度A=εmaxLC，其中：

εmax—摩爾吸光系數(shù)（表示1mol/L的溶液，在液層厚度為1cm時的吸光度，其單位為L/（mol·cm），C—溶液中鐵的濃度，單位為mol/L ，L—溶液的厚度，單位cm。

三、應(yīng)用儀器

分光光度計，ph計，電子分析天平，量筒，容量瓶，膠頭滴管，吸量管，比色管，燒杯，玻璃棒，濾紙，ph試紙等。

四、應(yīng)用試劑及配制

1、100g/L鹽酸羥胺溶液的配制   

稱取10g鹽酸羥胺晶體溶于100mL蒸餾水中。若不好溶先溶于乙醇再稀釋。

2、1.5g/L鄰二氮菲溶液的配制   

稱取鄰二氮菲(AR)0.3750g于燒杯中，加少量蒸餾水和濃鹽酸4滴溶解后，移至250mL容量瓶中，加蒸餾水定容。

3、NaAc（1mol/L）   

稱取8.2g NaAc固體于燒杯中加少量蒸餾水溶解，移至100mL容量瓶中，加水稀釋。

4、 NaOH（1mol/L）

稱取4.0g NaOH固體于燒杯中加少量蒸餾水溶解，移至100mL容量瓶中，加水稀釋。

5、HCl（6mol/L）

取濃鹽酸（1+1）稀釋。

6、100μg/mL或1.791mmol/L的鐵標準溶液

    稱取0.2059g分析純NH4Fe(SO4)2.12H2O于100mL燒杯中，加入6mol/LHCl溶液20mL和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，稀釋至刻度并搖勻，10μg/mL的鐵標準工作溶液（準確吸取100μg/mL的鐵標準溶液10mL于100mL容量瓶中，加入6mol/LHCl溶液2mL，用水稀釋至刻度并搖勻。

五、應(yīng)用過程

1、吸收曲線的繪制和測量波長的確定

用吸量管吸取0、1.0mL鐵標準工作溶液于兩個50mL容量瓶中，各加1mL鹽酸羥胺溶液并搖勻，再加入2mL鄰二氮菲、5mLNaAc溶液，用水稀釋至刻度并搖勻。放置10min后，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在波長440～560nm之間，每隔10nm測定一次吸光度，在最大吸收波長附近（490～520），每隔5nm測定一次吸光度。以波長λ為橫坐標、吸光度A為縱坐標繪制吸收曲線，從吸收曲線上選擇測定鐵的適宜波長，一般選擇最大吸收波長。

2、溶液酸度的選擇 

取7個50mL容量瓶，分別加入1ml鐵標準工作溶液，用吸量管再分別加入1mL鹽酸羥胺，搖勻，再加入2mL鄰二氮菲，搖勻。用5mL吸量管分別加入1mol/LNaOH溶液0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、2.5ml和3.0mL，用水稀釋至刻度，搖勻。放置10min后，用1cm比色皿，以蒸餾水為參比，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度，同時用pH計測量各溶液的pH值。以pH值為橫坐標、吸光度A為縱坐標繪制吸光度A與pH值關(guān)系的酸度影響曲線圖，確定測定鐵的適宜酸度范圍。

3、顯色劑用量的確定  

在7個50mL容量瓶中，各準確加入1mL鐵標準工作溶液、1mL鹽酸羥胺溶液，搖勻。再分別加入0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.5mL和2.0mL鄰二氮菲和5mLNaAc溶液，用水稀釋至刻度并搖勻。放置10min后，用1cm比色皿，以蒸餾水為參比，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。以鄰二氮菲的體積為橫坐標、吸光度A為縱坐標繪圖，并在曲線拐點處用切線法找到交點，確定顯色劑的最適宜用量及其絡(luò)合比。

4、顯色時間的選擇

用吸量管移取1mL鐵標準工作溶液，置于50mL容量瓶中，1mL鹽酸羥胺溶液，搖勻，再加入2.0mL鄰二氮菲和5mLNaAc溶液，用水稀釋至刻度并搖勻。立即用1cm比色皿，以蒸餾水為參比，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。然后依次測量放置5min、10min、30min、60min、120min甚至更長時間的分光度。以時間t為橫坐標，吸光度A為縱坐標，繪制A與t關(guān)系的顯色時間影響曲線，確定鐵與鄰二氮菲顯色反應(yīng)完全所需要的適宜時間。

5、鐵含量的測定

（1）標準系列溶液的配置及測定   

在6個50mL容量瓶中，用吸量管分別準確加入0、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL鐵標準溶液（10μg/mL），各加入1mL鹽酸羥胺溶液，搖勻。再加入2mL鄰二氮菲、5mLNaAc溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。放置10min，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在所選擇的波長下測定各溶液的吸光度。以鐵的濃度c為橫坐標，吸光度A為縱坐標繪制標準曲線并計算摩爾吸光系數(shù)εmax。

（2）試樣中鐵的含量的測定   

準確吸取適量待測水樣于50mL容量瓶中，按照標準曲線的繪制步驟（可以和繪制標準曲線同時進行）加入各種試劑，然后測定吸光度A。記錄各試液的A值，在標準曲線上查出試液中鐵的含量（單位用μg/mL）。可用計算機繪制和計算。