水中鐵元素的分析方法,較為常用的是原子吸收分光光度法,其原理是水中鐵離子被原子化后,吸收來自同種金屬元素空心陰極燈發(fā)出的共振線(鐵,248.3nm),吸收共振線的量與樣品中該元素的含量成正比,在其他條件不變的情況下,根據(jù)測量被吸收后的譜線強(qiáng)度,與標(biāo)準(zhǔn)糸列比較定量 ; 二氮雜菲分光光度法，其原理是在PH3-9條件下,低價鐵離子與二氮雜菲生成穩(wěn)定的橙色絡(luò)合物,在510nm波長處有最大吸收。
1 原子吸收分光光度法
1 . 1 試劑
濃度為100mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW (E)080364批號90719),用2%鹽酸溶液稀釋成50.0mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸收10mL鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW(E)080195批號80409保證值1.663±0.083mg/L),用1%硝酸溶液稀釋成500mL。
1 . 2 工作條件
原子吸收,測量方法,波長248.3nm,光普帶寬0.2nm,負(fù)高圧403.00Ⅴ,燈電流4.0mA,焰氣流量1700mL/min,燃燒器高度8mm,燃燒器位置-1.0mm。
1 . 3 工作曲線
分別取0.00mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(50.0mg/L)于50mL容量瓶中,用2%鹽酸溶液稀釋至刻度,搖均。獲取0.00mg/L、0.25mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、1.50mg/L、2.00mg/L六種濃度鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1 . 4 試驗結(jié)果
以上六種濃度鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液三次測試的吸光度平均值分別為0.000、0.035、0.071、0.135、0.208、0.275。
鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品三次測試的吸光度平均值為0.229,檢測濃度為x=1.664mg/L。回歸方程y=0.137x+0.0000：y為標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值,x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,相關(guān)糸數(shù)r=0.99988;標(biāo)準(zhǔn)樣品實際濃度x=1.663mg/L,相對誤差=0.000601。
1 . 5 討論
1.5.1 燃器流量
點燃燃燒器后,噴入一標(biāo)準(zhǔn)溶液,每改變一次重調(diào)零點,在獲得最大吸光度值時,即為合適的燃器流量,鐵燃器流量一般選用1700mL/min。
1.5.2 燃燒器高度
選擇不同高度,噴入一標(biāo)準(zhǔn)溶液,每改變一次重調(diào)零點,在獲得最大吸光度值時,即為合適的高度,鐵燃燒器高度一般選用8mm。
1.5.3 光譜帶寬
鐵光譜帶寬采用0.2mm,這樣即可使共振線與非共振線分開,也可獲得較低信噪比。
1.5.4 燈電流
燈電流的范圍在0～20mA之內(nèi),小燈電流能得到較高靈敏度,但信噪比低,穩(wěn)定性差,大電流雖可得到較高的穩(wěn)定性,但靈敏度降低,燈電流大燈內(nèi)氣體燃燒快,燈的壽命縮短,因此,綜合考慮采用4mA的燈電流。
2 二氮雜菲分光光度法
2 . 1 試劑
乙酸銨緩沖溶液(PH4.2),2%鹽酸溶液,1%硝酸溶液,鹽酸羥胺溶液(100g/L),二氮雜菲溶液(1.0 g/L),鹽酸溶液(1+1)。濃度為100mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(GBW(E)080364批號90719),用2%鹽酸溶液稀釋成10.0mg/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸收10mL鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW(E)080195批號80409保證值1.663±0.083mg/L),用1%硝酸溶液稀釋成500mL。
2 . 2 工作條件
721分光光度計,波長510nm,比色皿2cm,以純水為參比。
2 . 3 工作曲線和標(biāo)準(zhǔn)樣品
(1)分別取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(10.0mg/L)和20mL標(biāo)準(zhǔn)樣品于50mL容量瓶中,各加純水至50mL。
(2)把標(biāo)準(zhǔn)系列和標(biāo)準(zhǔn)樣品移入錐形瓶中,加4.00mL鹽酸溶液(1+1),1.00mL鹽酸羥胺溶液(100g/L),小火煮沸濃縮至約30mL,冷卻至室溫后移入50mL容量瓶中。
(3)向標(biāo)準(zhǔn)系列和標(biāo)準(zhǔn)樣品中各加入2.00mL二氮雜菲溶液(1.0g/L),混合后加入10.00mL乙酸銨緩沖溶液(PH4.2),各加純水至50 mL,混勻,放置10～15分鐘,測量。
2 . 4 試驗結(jié)果
體積為0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL鐵標(biāo)系列三次測試的吸光度平均值分別為0.000、0.038、0.094、0.165、0.250、0.336。
鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品三次測試的吸光度平均值為0.290;檢測濃度為x=1.730mg/L。回歸方程y=0.084x+0.001,其中：y為標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度值;x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度;相關(guān)糸數(shù)r=0.99924。標(biāo)準(zhǔn)樣品實際濃度為x=1.663mg/L,相對誤差=0.0403。
2 . 5 討論
乙酸銨緩沖溶液可能含有微量鐵,緩沖溶液的加入量要準(zhǔn)確。鐵標(biāo)準(zhǔn)使用溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配,否則測出的曲線各點吸光度值偏小,曲線低,標(biāo)準(zhǔn)樣品值增大。加熱要使用均勻受熱的電熱板,使曲線各點和標(biāo)準(zhǔn)樣品在同等受熱條件下進(jìn)行,以免產(chǎn)生誤差。
3 兩種分析方法分析與比較結(jié)果
線性度：原子吸收分光光度法相關(guān)系數(shù)r=0.099988,二氮雜菲分光光度法相關(guān)系數(shù)r=0.099924,原子吸收分光光度法線性度好于二氮雜菲分光光度法。
準(zhǔn)確度：原子吸收分光光度法相對誤差為0.000601,二氮雜菲分光光度法相對誤差為-0.0403,因此原子吸收分光光度法準(zhǔn)確度高于二氮雜菲分光光度法。
靈敏度：原子吸收分光光度法最低檢測濃度為0.03mg/L,二氮雜菲分光光度法最低檢測濃度為0.05 mg/L,原子吸收分光光度法靈敏度高于二氮雜菲分光光度法。
注：華南標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)-國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購平臺
