馬松艷，趙東江，田喜強,喬秀麗，關海寧

（綏化學院 a.制藥與化學工程系；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a,喬秀麗a，關海寧b

（綏化學院 a.制藥與化學工程系；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，溴酚藍對Fe2+與鄰二氮菲的顯色反應具有增敏作用，形成的絡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果。

鐵；分光光度法；鄰二氮菲；溴酚藍

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]。溴酚藍作為染料對某些物質具有染色作用，本文根據(jù)此性質對傳統(tǒng)的鄰二氮菲測定鐵方法進行了改進，將溴酚藍加入到鄰二氮菲和鐵顯色后的溶液中對所形成的絡合物進行染色，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（上海精密科學儀器有限公司）。

0.1g·L-1鐵標準貯備液；10-3mol·L-1鐵標準溶液；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%溴酚藍溶液；三氯甲烷，以上所用試劑均為分析純。

1.2 實驗方法

準確移取一定量的鐵標準貯備液或鐵標準溶液于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）與鄰二氮菲結合成Fe（Ⅱ）-鄰二氮菲陽離子，而溴酚藍酸性染料則以陰離子形式存在，這兩種離子定量結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，從而可以進行鐵的含量測定。

2.2 顯色劑用量的影響

用鐵標準溶液，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

用鐵標準溶液，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構成醋酸鈉緩沖液。

2.4 顯色速度及穩(wěn)定時間

用鐵標準溶液，以試劑空白為參比，按實驗方法測定不同時間的吸光度，結果見圖4。

圖4 顯色時間與吸光度關系Fig.4 Effectof chromogenic time to absorbance

由圖4可見，顯色反應基本在5min內完成，1h內吸光度無明顯變化。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準溶液，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，相關系數(shù) γ=0.9993。Fe2+濃度在 0～2.0mg·L-1范圍內符合比爾定律，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果（0.2316mg·L-1）基本一致。測得值的相對標準偏差為0.016，說明方法的準確度較高。

3 結論

在HAc-NaAc緩沖溶液（pH值為6.0）中，溴酚藍對Fe2+與鄰二氮菲的顯色反應具有增敏作用，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，所得結果與鄰二氮菲法所得結果基本一致，因此，可以采用此法測定自來水及其它水中的微量鐵。

［1］周建芹，陳韶華，王劍文.測定葡萄糖氧化酶活力的一種簡便方法［J］.實驗技術與管理，2008，25（12）:58-60.

［2］潘理黎，浮建軍.偶氮胂Ⅲ與Ba2+的顯色反應及其應用［J］.實驗技術與管理，2003，20（2）:87-90.

［3］葉青，王尊本.催化動力學光度法測定藥物和飲用水中痕量鐵的研究［J］.分析試驗室，1998，17（5）:34-36.

［4］劉立行，黃明福.火焰原子吸收法測定膠乳中的鐵［J］.分析試驗室，2002，21（6）：61-63.

［5］張玉洲，孫登明，楊超，等.催化褪色光度法測定痕量鐵的研究［J］.分析試驗室，1998，17（4）:76-78.

［6］常西亮，趙金安.雙波長分光光度法測定自來水中Fe2+和Fe3+的含量［J］.山西化工，2003，23（3）:27-28.

［7］華中師范大學，東北師范大學，陜西師范大學，等.分析化學實驗（第三版）［M］.北京:高等教育出版社，2001.150-152.

［8］劉世輝.分光光度法測定水中痕量鐵的初步研究［J］.內蒙古環(huán)境科學，2008，20（4）:52-53.

［9］李曉文，嚴聃，盛燦梅.鄰二氮菲-鐵（Ⅲ）分光光度法測定茶葉中微量單寧［J］.食品與機械，2006，22（2）:90-91；101.

［10］梁國柱.表面活性劑增敏光度法測定水樣中的微量鐵［J］.南通職業(yè)大學學報，2005，19（2）:29-31.

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

綏化學院科學技術研究資助項目（K1001006）；綏化學院科研創(chuàng)新團隊基金資助項目（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。