溴酚藍(lán)增敏鄰二氮菲法測定自來水中的微量鐵*

馬松艷，趙東江，田喜強(qiáng),喬秀麗，關(guān)海寧

（綏化學(xué)院 a.制藥與化學(xué)工程系；b.生物與食品工程系，黑龍江 綏化 152061）

分析測試

溴酚藍(lán)增敏鄰二氮菲法測定自來水中的微量鐵*

馬松艷a，趙東江b，田喜強(qiáng)a,喬秀麗a，關(guān)海寧b

（綏化學(xué)院 a.制藥與化學(xué)工程系；b.生物與食品工程系，黑龍江 綏化 152061）

在HAc-NaAc緩沖溶液（pH值為6.0）條件下，溴酚藍(lán)對Fe2+與鄰二氮菲的顯色反應(yīng)具有增敏作用，形成的絡(luò)合物在三氯甲烷中的最大吸收波長為604nm，表觀摩爾吸收系數(shù)為ε604=1.64×104L·（mol·cm）-1，靈敏度提高了49%。Fe2+濃度在0~2.0mg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律，檢出限為0.015mg·L-1，用于自來水中鐵含量檢測能夠得到滿意結(jié)果。

鐵；分光光度法；鄰二氮菲；溴酚藍(lán)

Abstract:The bromophenol blue has sensibilization to chromogenic reaction of Fe2+and phenantheroline in HAc-NaAc buffer solution（pH value is 6.0）.The maximum absorption wave length of complex was 604nm in chloroform.Themolar absorption coefficientwas 1.63×104L·（mol·cm）-1and the sensitivity increased 48%.Beer's law was obeyed for Fe（Ⅱ）in the range of 0~2.0mg·mL-1and the detection limitwass 0.015mg·L-1.Thismethod can be applied to determinemicro Fe in tap water and the resultswere satisfied.

Key words:iron;spetrophotometry;phenanthroline;bromophenol blue

光度法因操作簡單、靈敏度較高、線性范圍寬被廣泛用于微量組分的測定[1，2]，如水中微量鐵的測定方法有催化動力學(xué)光度法[3]、原子吸收光度法[4]、催化褪色光度法[5]、雙波長分光光度法[6]、鄰二氮菲法[7]等。目前采用較多的是鄰二氮菲法，該方法具有很好的選擇性，但靈敏度較低。為此，人們將非離子表面活性劑（乳化劑OP）與曲拉通X-100以及明膠應(yīng)用于經(jīng)典的鐵-鄰菲羅啉分光光度法中，靈敏度明顯提高[8-10]。溴酚藍(lán)作為染料對某些物質(zhì)具有染色作用，本文根據(jù)此性質(zhì)對傳統(tǒng)的鄰二氮菲測定鐵方法進(jìn)行了改進(jìn)，將溴酚藍(lán)加入到鄰二氮菲和鐵顯色后的溶液中對所形成的絡(luò)合物進(jìn)行染色，用三氯甲烷萃取并測定吸光度，使方法的靈敏度得到明顯提高。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

722-2000型分光光度計（山東高密彩虹分析儀器有限公司）；PHS-3C型實驗室pH計（上海偉業(yè)儀器廠）；E-331型pH復(fù)合電極（上海偉業(yè)儀器廠）；JB-1A型磁力攪拌器（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

0.1g·L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液；10-3mol·L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；100 g·L-1鹽酸羥胺溶液；1.0mol·L-1乙酸鈉溶液；1.5 g·L-1鄰二氮菲溶液；0.1mol·L-1NaOH 溶液；0.1%溴酚藍(lán)溶液；三氯甲烷，以上所用試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

準(zhǔn)確移取一定量的鐵標(biāo)準(zhǔn)貯備液或鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量瓶中，加入100 g·L-1鹽酸羥胺溶液1mL，搖勻后放置2min，再各加入1.5g·L-1鄰二氮菲溶液 2mL、1.0mol·L-1乙酸鈉溶液 5mL、0.1%溴酚藍(lán)1mL，以水稀釋至刻度，搖勻。取上述溶液10.00mL于微型分液漏斗中，加入20mL三氯甲烷，振蕩放置，分層。取下層液體，以一定溶液為參比，用1cm比色皿在最大吸收波長處測吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收曲線

用鐵貯備液按實驗方法，在440～650nm之間，每隔10nm測定其吸光度值，繪制吸收曲線，見圖1。

圖1 吸收曲線Fig.1 Absorbent curve

由圖1可見，最大吸收波長為604nm，吸收峰紅移了94nm。在pH值為6.0的條件下，F(xiàn)e（Ⅱ）與鄰二氮菲結(jié)合成Fe（Ⅱ）-鄰二氮菲陽離子，而溴酚藍(lán)酸性染料則以陰離子形式存在，這兩種離子定量結(jié)合生成具有吸收光譜明顯紅移的有色離子對，此離子對可以定量地被有機(jī)溶劑三氯甲烷萃取，而在特定波長604nm處產(chǎn)生最大吸收，從而可以進(jìn)行鐵的含量測定。

2.2 顯色劑用量的影響

用鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，改變顯色劑用量，以不含顯色劑溶液作參比，按實驗方法測定吸光度，結(jié)果見圖2。

圖2 顯色劑用量對吸光度的影響Fig.2 Effectof chromogenic agentdosage to absorbance

由圖2可見，顯色劑用量在2.0mL后吸光度隨其用量增加變化不大，因此，實驗選用顯色劑用量為2.0mL。

2.3 溶液酸度的影響

用鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，以NaOH代替5mL 1.0mol·L-1乙酸鈉溶液并改變NaOH的用量，在加入溴酚藍(lán)之前測定溶液的pH值，以試劑空白為參比，按實驗方法測定吸光度值，結(jié)果見圖3。

圖3 酸度對吸光度的影響Fig.3 Effectof pH value to absorbance

由圖3可見，酸度在pH值為5.5～6.5范圍內(nèi)吸光度高且穩(wěn)定，實驗選用pH=6.0溶液，實驗時采用加入2.0mL 0.1mol·L-1NaOH構(gòu)成醋酸鈉緩沖液。

2.4 顯色速度及穩(wěn)定時間

用鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，以試劑空白為參比，按實驗方法測定不同時間的吸光度，結(jié)果見圖4。

圖4 顯色時間與吸光度關(guān)系Fig.4 Effectof chromogenic time to absorbance

由圖4可見，顯色反應(yīng)基本在5min內(nèi)完成，1h內(nèi)吸光度無明顯變化。因此，實驗時選擇在顯色5min以后測定吸光度。

2.5 工作曲線

分別移取一定量的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實驗最佳條件（即顯色劑用量2.0mL、pH值為6.0、顯色時間5min）作工作曲線，結(jié)果見圖5。

圖5 工作曲線Fig.5 Working curve

得到回歸方程為：A=0.00338+0.29129C，相關(guān)系數(shù) γ=0.9993。Fe2+濃度在 0～2.0mg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律，檢出限為0.015mg·L-1，表觀摩爾吸收系數(shù)ε604=1.64×104L·（mol·cm）-1，比經(jīng)典方法的靈敏度提高了49%。

2.6 自來水中鐵含量的測定

取自來水400.0mL，加熱濃縮至約200mL，加10mL濃HNO3，繼續(xù)加熱濃縮至約100mL，加1∶1 H2SO45mL，蒸發(fā)濃縮至約 80mL，用 5mL 0.1mol·L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)至pH值約為5，移入100mL容量瓶中，定容。移取上述水樣10.00mL于50mL容量瓶中[4]。按工作曲線法測定吸光度，換算自來水中的含鐵量。平行測定3份，結(jié)果見表1。

表1 自來水中鐵含量的測定Tab.1 Determination of Fe in tap water

由表1可見，自來水中鐵含量的平均值為0.2314mg·L-1，此值與經(jīng)典的鄰二氮菲法所得結(jié)果（0.2316mg·L-1）基本一致。測得值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.016，說明方法的準(zhǔn)確度較高。

3 結(jié)論

在HAc-NaAc緩沖溶液（pH值為6.0）中，溴酚藍(lán)對Fe2+與鄰二氮菲的顯色反應(yīng)具有增敏作用，其表觀摩爾吸收系數(shù)為 1.64×104L·（mol·cm）-1，比經(jīng)典的鄰二氮菲法提高了49%，最大吸收波長紅移94nm，F(xiàn)e2+濃度在 0～2.0mg·L-1范圍內(nèi)符合比爾定律，檢出限為0.015mg·L-1。用此法測定自來水中鐵含量，所得結(jié)果與鄰二氮菲法所得結(jié)果基本一致，因此，可以采用此法測定自來水及其它水中的微量鐵。

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Determ ination ofm icro Fe in tap water by bromophenol blue increasing sensitivity phenanthroline spectrophotometry*

MA Song-yana,ZHAODong-jiangb,TIAN Xi-qianga,QIAO Xiu-lia,GUAN Hai-ningb
（a.Department of Medical and Chemical Engineering;
b.Department of Biologic and Food Engineering,Suihua University,Suihua 152061，China）

O657.32

A

1002-1124（2011）01-0021-03

2010-11-05

綏化學(xué)院科學(xué)技術(shù)研究資助項目（K1001006）；綏化學(xué)院科研創(chuàng)新團(tuán)隊基金資助項目（CX2008002）

馬松艷（1964-），女，遼寧開原人，碩士，教授，主要研究方向：分析化學(xué)。