邻菲罗啉分光光度法测定含硫污水中铁离子方法的探讨

马新凤，韩红亮，裴富饶

(潍坊弘润石化科技有限公司，山东 潍坊 262737)

在石化装置中，原料中硫含量的上升会加重对设备的腐蚀，使含硫污水中铁离子浓度上升。通过测定各排污口污水中总铁含量，可以对设备受腐蚀程度做一个有效的评估，对电脱盐、缓蚀剂加注、注水等工艺调整提供一个参考依据。但由于含硫污水成分复杂，浊度较大，影响总铁测定的因素较多，用分光光度法测定，干扰严重，经过长期的摸索和多次试验，总结出对较浑浊的水样先进行处理后测定，可以解决上述问题。下面就从水样测定过程,影响数据准确性的因素及安全防护措施等几个方面进行探讨。

1 水样测定过程

1.1 实验原理：

亚铁离子在pH值3～9的条件下，与邻菲罗啉(1，10-二氮杂菲)反应，生成桔红色络合离子： 3C12H8N2+Fe2+→[Fe(C12H8N2)3]2+，此络合离子在pH值3～4.5时最为稳定。 水中三价铁离子用盐酸羟胺还原成亚铁离子，可用分光光度计在波长510nm处测其吸光度。

1.2 水样的采集和预处理

1.2.1 水样采集

含硫污水因含有大量的H2S，导致水体黑臭，有悬浮物和沉淀物。因此在取样时因配带防H2S防毒面具，戴防护手套。

1.2.2 预处理

无机酸酸化——吹气

将水样放在通风柜内，用1∶1盐酸酸化水样，使水样pH值<3，有效的溶解水样中的FeS，将普氮气通入酸化过的水样中，吹气加快H2S逸出，吹至水样呈接近透明状，用醋酸铅试纸测试无H2S气体逸出。

1.3 试剂

1.3.1 1+1盐酸溶液1.3.2 1+1氨水1.3.3 刚果红试纸1.3.4 10%盐酸羟胺溶液1.3.5 0.12%邻菲罗啉溶液

1.4 仪器

1.4.1 7230G分光光度计1.4.2 50mL容量瓶1.4.3 移液管1.4.4 50mL具塞比色管1.4.5 3cm玻璃比色皿

1.5 水样的测定

取经预处理的水样50mL于150mL锥形瓶中，放入1nm长的刚果红试纸，用1+1盐酸溶液调节使水呈酸性，pH值<3，刚果红试纸显蓝色。加热煮沸10min，冷却后移入50mL比色管中，加10%盐酸羟胺溶液1mL，摇匀，1min后，再加0.12%邻菲罗啉溶液2mL，用1+1氨水调节pH值，使刚果红试纸呈紫红色，再加1滴氨水，试纸呈红色后用水稀释至刻度。10min后于510nm处，以3cm比色皿，以试剂空白作参比，测其吸光度。

2 影响数据准确性的因素及措施

2.1 水样的影响

(1)水样有底色，可用不加邻菲罗啉的试液作参比，对水样的底色进行校正。

(2)对于有悬浮物或沉淀的水样，在取样前一定要将水样充分混匀，保证所取水样有代表性。

对黑臭的含硫污水进行酸化--吹气处理。加盐酸煮沸使三氧化二铁和氢氧化铁等沉淀溶解为可溶性的Fe3+或 Fe2+。

2.2 加试剂顺序的影响

Fe3+易被盐酸羟胺还原成Fe2+，因不稳定，又极易被空气中的氧气氧化成Fe3+，因此严格按照实验要求加酸、加热、煮沸冷却后，再加入盐酸羟胺和邻菲罗啉溶液，使亚铁离子迅速与邻菲罗啉显色。

2.3 刚果红试纸和pH值调节的影响

将刚果红试纸剪成小块，缓慢加入氨水，刚果红试纸变色很慢，加入一滴氨水要充分混匀后，再观察颜色。使刚果红试纸变为紫红色后，再加一滴。加入量过多，或导致分析结果偏高。当样品pH值大于3.5时，易导致高价铁水解沉淀。

2.4 玻璃器皿影响

取样瓶、比色管和比色皿先用水冲洗干净，然后用1+1盐酸浸泡30min，用清水、再用蒸馏水冲洗后晾干备用。

2.5 水样煮沸的影响

水样煮沸10min，不能让水样剧烈沸腾，剩余水样很少或接近烧干的情况，使测量结果偏低。

2.6 水样含铁高低的影响

若水样含铁量较高,可减少取样量，或适当稀释。让被测水样的铁含量在所标曲线范围内，再通过稀释比列求得所测水样的浓度。

2.7 试剂的纯度影响

各批试剂的铁含量如不相同，每新配一次试液，都需重新绘制校准曲线。

3 操作规程中的安全防护措施

3.1 H2S

3.1.1 健康危害

硫化氢是无色、剧毒的酸性气体，低浓度时有臭鸡蛋气味，浓度高时会迅速麻痹嗅觉神经，使人丧失嗅觉。 H2S浓度较高时，将夺去血液中的氧，使人体器官缺氧而中毒，甚至死亡。

3.1.2 防护措施

含硫污水酸化时，因为会产生有毒气体，必须佩戴防护用具，在通风柜内操作，剩余的水样必须统一收集处理。

3.2 盐酸

3.2.1 健康危害

蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性。皮肤或眼接触可致灼伤。长期反复皮肤接触，可引起皮肤刺激。

3.2.2 防护措施

在通风柜中操作，空气中浓度超标时，必须佩带防毒面具、戴安全防护眼镜、戴橡皮手套。工作后，淋浴更衣。

3.3 氨水

3.3.1 健康危害

吸入后对鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、气短和哮喘等。氨水溅入眼内，如不采取急救措施，可造成角膜溃疡、穿孔，并进一步引起眼内炎症，最终导致眼球萎缩而失明。皮肤接触可致灼伤。慢性影响：反复低浓度接触，可引起支气管炎。皮肤反复接触，可致皮炎，表现为皮肤干燥、痒、发红。

3.3.2 防护措施

在通风柜中操作，佩带防毒面具、戴安全防护眼镜、戴防化学品手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作后，淋浴更衣。

3.4 使用电炉子的安全操作

(1)如其它加热方式无法替代使用明火电炉的，必须采取有效的防范措施，隔离易燃易爆物品。

(2)使用明火电炉期间必须有人在旁边监护，无人监护时，必须将明火电炉关闭。

(3)使用明火电炉加热介质时，避免介质溢出流到炉盘上，导致短路。

(4)使用明火电炉加热介质时，不能将管口对着人，以免介质被加热后喷出伤人。

(5)使用电炉子，不能用湿手拔、插插座，不能把电压打得太大，使用完毕及时关闭电炉子，不能用电炉子用来做非生产用电。如果电炉子不断电，不能用手随意搬动电炉子，不能对电炉子进行维修操作。

(6)加热容器是玻璃、金属容器，加热时应垫上石棉网以免触电和发生短路事故。