溴酚蓝增敏邻二氮菲法测定自来水中的微量铁*

马松艳，赵东江，田喜强,乔秀丽，关海宁

（绥化学院 a.制药与化学工程系；b.生物与食品工程系，黑龙江 绥化 152061）

分析测试

溴酚蓝增敏邻二氮菲法测定自来水中的微量铁*

马松艳a，赵东江b，田喜强a,乔秀丽a，关海宁b

（绥化学院 a.制药与化学工程系；b.生物与食品工程系，黑龙江 绥化 152061）

在HAc-NaAc缓冲溶液（pH值为6.0）条件下，溴酚蓝对Fe2+与邻二氮菲的显色反应具有增敏作用，形成的络合物在三氯甲烷中的最大吸收波长为604nm，表观摩尔吸收系数为ε604=1.64×104L·（mol·cm）-1，灵敏度提高了49%。Fe2+浓度在0~2.0mg·L-1范围内符合比尔定律，检出限为0.015mg·L-1，用于自来水中铁含量检测能够得到满意结果。

铁；分光光度法；邻二氮菲；溴酚蓝

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

光度法因操作简单、灵敏度较高、线性范围宽被广泛用于微量组分的测定[1，2]，如水中微量铁的测定方法有催化动力学光度法[3]、原子吸收光度法[4]、催化褪色光度法[5]、双波长分光光度法[6]、邻二氮菲法[7]等。目前采用较多的是邻二氮菲法，该方法具有很好的选择性，但灵敏度较低。为此，人们将非离子表面活性剂（乳化剂OP）与曲拉通X-100以及明胶应用于经典的铁-邻菲罗啉分光光度法中，灵敏度明显提高[8-10]。溴酚蓝作为染料对某些物质具有染色作用，本文根据此性质对传统的邻二氮菲测定铁方法进行了改进，将溴酚蓝加入到邻二氮菲和铁显色后的溶液中对所形成的络合物进行染色，用三氯甲烷萃取并测定吸光度，使方法的灵敏度得到明显提高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

722-2000型分光光度计（山东高密彩虹分析仪器有限公司）；PHS-3C型实验室pH计（上海伟业仪器厂）；E-331型pH复合电极（上海伟业仪器厂）；JB-1A型磁力搅拌器（上海精密科学仪器有限公司）。

0.1g·L-1铁标准贮备液；10-3mol·L-1铁标准溶液；100 g·L-1盐酸羟胺溶液；1.0mol·L-1乙酸钠溶液；1.5 g·L-1邻二氮菲溶液；0.1mol·L-1NaOH 溶液；0.1%溴酚蓝溶液；三氯甲烷，以上所用试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

准确移取一定量的铁标准贮备液或铁标准溶液于50mL容量瓶中，加入100 g·L-1盐酸羟胺溶液1mL，摇匀后放置2min，再各加入1.5g·L-1邻二氮菲溶液 2mL、1.0mol·L-1乙酸钠溶液 5mL、0.1%溴酚蓝1mL，以水稀释至刻度，摇匀。取上述溶液10.00mL于微型分液漏斗中，加入20mL三氯甲烷，振荡放置，分层。取下层液体，以一定溶液为参比，用1cm比色皿在最大吸收波长处测吸光度。

2 结果与讨论

2.1 吸收曲线

用铁贮备液按实验方法，在440～650nm之间，每隔10nm测定其吸光度值，绘制吸收曲线，见图1。

图1 吸收曲线Fig.1 Absorbent curve

由图1可见，最大吸收波长为604nm，吸收峰红移了94nm。在pH值为6.0的条件下，Fe（Ⅱ）与邻二氮菲结合成Fe（Ⅱ）-邻二氮菲阳离子，而溴酚蓝酸性染料则以阴离子形式存在，这两种离子定量结合生成具有吸收光谱明显红移的有色离子对，此离子对可以定量地被有机溶剂三氯甲烷萃取，而在特定波长604nm处产生最大吸收，从而可以进行铁的含量测定。

2.2 显色剂用量的影响

用铁标准溶液，改变显色剂用量，以不含显色剂溶液作参比，按实验方法测定吸光度，结果见图2。

图2 显色剂用量对吸光度的影响Fig.2 Effectof chromogenic agentdosage to absorbance

由图2可见，显色剂用量在2.0mL后吸光度随其用量增加变化不大，因此，实验选用显色剂用量为2.0mL。

2.3 溶液酸度的影响

用铁标准溶液，以NaOH代替5mL 1.0mol·L-1乙酸钠溶液并改变NaOH的用量，在加入溴酚蓝之前测定溶液的pH值，以试剂空白为参比，按实验方法测定吸光度值，结果见图3。

图3 酸度对吸光度的影响Fig.3 Effectof pH value to absorbance

由图3可见，酸度在pH值为5.5～6.5范围内吸光度高且稳定，实验选用pH=6.0溶液，实验时采用加入2.0mL 0.1mol·L-1NaOH构成醋酸钠缓冲液。

2.4 显色速度及稳定时间

用铁标准溶液，以试剂空白为参比，按实验方法测定不同时间的吸光度，结果见图4。

图4 显色时间与吸光度关系Fig.4 Effectof chromogenic time to absorbance

由图4可见，显色反应基本在5min内完成，1h内吸光度无明显变化。因此，实验时选择在显色5min以后测定吸光度。

2.5 工作曲线

分别移取一定量的铁标准溶液，按实验最佳条件（即显色剂用量2.0mL、pH值为6.0、显色时间5min）作工作曲线，结果见图5。

图5 工作曲线Fig.5 Working curve

得到回归方程为：A=0.00338+0.29129C，相关系数 γ=0.9993。Fe2+浓度在 0～2.0mg·L-1范围内符合比尔定律，检出限为0.015mg·L-1，表观摩尔吸收系数ε604=1.64×104L·（mol·cm）-1，比经典方法的灵敏度提高了49%。

2.6 自来水中铁含量的测定

取自来水400.0mL，加热浓缩至约200mL，加10mL浓HNO3，继续加热浓缩至约100mL，加1∶1 H2SO45mL，蒸发浓缩至约 80mL，用 5mL 0.1mol·L-1NaOH溶液调节至pH值约为5，移入100mL容量瓶中，定容。移取上述水样10.00mL于50mL容量瓶中[4]。按工作曲线法测定吸光度，换算自来水中的含铁量。平行测定3份，结果见表1。

表1 自来水中铁含量的测定Tab.1 Determination of Fe in tap water

由表1可见，自来水中铁含量的平均值为0.2314mg·L-1，此值与经典的邻二氮菲法所得结果（0.2316mg·L-1）基本一致。测得值的相对标准偏差为0.016，说明方法的准确度较高。

3 结论

在HAc-NaAc缓冲溶液（pH值为6.0）中，溴酚蓝对Fe2+与邻二氮菲的显色反应具有增敏作用，其表观摩尔吸收系数为 1.64×104L·（mol·cm）-1，比经典的邻二氮菲法提高了49%，最大吸收波长红移94nm，Fe2+浓度在 0～2.0mg·L-1范围内符合比尔定律，检出限为0.015mg·L-1。用此法测定自来水中铁含量，所得结果与邻二氮菲法所得结果基本一致，因此，可以采用此法测定自来水及其它水中的微量铁。

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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

绥化学院科学技术研究资助项目（K1001006）；绥化学院科研创新团队基金资助项目（CX2008002）

马松艳（1964-），女，辽宁开原人，硕士，教授，主要研究方向：分析化学。