铁测定方法 全铁的测定方法有哪些

溶 解 性 铁

地壳中含铁量（Fe）约为5.6%，分布很广，但天然水体中含量并不高。

实际水样中铁的存在形式是多种多样，可以在真溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。也可以存在于胶体，悬浮物和颗粒物中，可能是二价，也可能是三价的。而且水样暴露于空气中，二价铁易被迅速氧化为三价，样品pH>3.5时，易导致高价铁的水解沉淀。样品在保存和运输过程中，水中细菌的繁殖也会改变铁的存在形态。样品的不稳定性和不均匀性对分析结果影响颇大，因此必须仔细进行样品的预处理。

铁及其化合物均为低毒性和微毒性，含铁量高的水往往带有黄色，有铁腥味。如作为印染、纺织、造纸等工业用水时，则会在产品上形成黄斑，影响质量，因此这些工业用水的铁含量必须在0.1mg/L以下。水中铁的污染来源主要是选矿、冶炼、炼铁、机械加工、工业电镀、酸洗废水等。 1． 方法的选择

原子吸收法操作简单、快速、结果的精密度、准确度好，适用于环境水样和废水样的分析；邻菲啰啉光度法灵敏、可靠，适用于清洁环境水样和轻度污染水的分析；污染严重，含铁量高的废水，可用EDTA络合滴定法。避免高倍数稀释操作引起的误差。

2． 水样的保存与处理

测总铁，在采样后立刻用盐酸酸化至pH1保存；测过滤性铁，应在采样现场经0.45µm的滤膜过滤，滤液用盐酸酸化至pH1；测亚铁的样品，最好在现场显色测定，或按方法（二）操作步骤处理。

（一） 火焰原子吸收分光光度法

GB11911--89 概 述 1． 方法原理

在空气—乙炔火焰中，铁的化合物易于原子化，可于波长248.3nm处测量铁基态原子对铁空心阴极灯特征辐射的吸收进行定量。 2． 干扰及消除

影响铁原子吸收法准确度的主要干扰是化学干扰。当硅的浓度大于20 mg/L时，对铁的测定产生负干扰；这些干扰的程度随着硅浓度的增加而增加。如试样中存在200 mg/L氯化钙时，上述干扰可以消除。一般来说，铁的火焰原子吸收法的基体干扰不太严重，由分子吸收或光散射造成的背景吸收也可忽略。但对于含盐量高的工业废水，则应注意基体干扰和背景校正。此外，铁的光谱线较复杂，例如，在铁线248.3 nm附近还有248.8 nm线；为克服光谱干扰，应选则最小的狭缝或光谱带。

3． 方法的适用范围

本法的铁检出浓度分别是0.03 mg/L，测定上限分别为5.0 mg/L。本法适用于地表水、地下水及化工、冶金、轻工、机械等工业废水中铁的测定。 仪 器

（1） 原子吸收分光光度计及稳压电源。 （2） 铁空心阴极灯。 （3） 乙炔钢瓶或乙炔发生器。

（4） 空气压缩机，应备有除水、除尘装置。

（5） 仪器工作条件：不同型号仪器的最佳测试条件不同，可由各实

验室自己选择，按下表参考

原子吸收测定铁的条件

试 剂

（1） 铁标准贮备液：准确称取光谱纯金属铁1.000g，溶入60ml 1+1

的硝酸中，加少量硝酸氧化后，用去离子水准确稀释至1000 ml，此溶液含铁为1.00 mg/ ml。

（2） 锰标准贮备液：准确称取1.000g光谱纯金属锰（称量前用稀

硫酸洗去表面氧化物，再用离子水洗去酸，烘干。在干燥器中冷却后尽快称取），溶解于10ml 1+1硝酸。当锰完全溶解后，用1%硝酸稀释至1000 ml，此溶液每毫升含锰1.00 mg。

（3） 铁锰混合标准使用液：分别准确移取铁和锰贮备液50.00 ml

和25.00ml，置1000ml容量瓶中，用1%盐酸稀释至标线，摇匀。此液每毫升含铁50.0µg，锰25.0µg。 步 骤 1． 样品预处理

对于没有杂质堵塞仪器进样管的清澈水样，可直接喷入进行测定。如果总量或含有机质较高的水样时，必须进行消解处理。处理时先将水样摇匀，分别适量水样置于烧杯中。每100 ml水样加5 ml硝酸，置于电热板上在近沸状态下将样品蒸干至近干。冷却后，重复上述操作一次。以1+1盐酸3 ml溶解残渣，用1%盐酸淋洗杯壁，用快速定量滤纸滤入50 ml容量瓶中，以1%盐酸稀释至标线。

每分析一批样品，平行测定两个空白样。 2． 校准曲线绘制

分别取铁锰混合标准液0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 ml于50 ml容量瓶中，用1%盐酸稀释至刻度，摇匀。用1%盐酸调零点后，在选定的条件下测定其相应的吸光度，经空白校正后绘制浓度—吸光度校准曲线。 3． 试样的测定

在测定标准系列溶液的同时，测定试样及空白样的吸光度。由试样吸光度减去空白样吸光度，从校准曲线上求得试样中铁的含量。

计算

铁（Fe，mg/L）=

式中，m—由校准曲线查得铁量（µg）； V—水样体积（ml）。 精密度和准确度

用1%盐酸配制含铁2.00 mg/L的统一样品，经13个试验室分析，得铁室内相对标准偏差为0.86%；室间相对标准偏差为2.64%；相对误差为+0.18%；加标回收率为100.4±2.1%。

全国12个省13个市得实验室对本地区42种不同类型的实际水样进行6次平行测定和加标回收率实验，获得的精密度和准确度均良好。以下表列出了部分结果。

部分水样铁的分析结果（mg/L）

m V

注意事项

（1） 各种型号的仪器，测定条件不尽相同，因此，应根据仪器使用

说明书选择合适条件。

（2） 当样品的无机盐含量高时，采用氘灯、塞曼效应扣除背景，无

此条件时，也可采用邻近吸收线法扣除背景吸收。在测定浓度允许条件下，也可采用稀释方法以减少背景吸收。

（3）硫酸浓度较高时易产生分子吸收，以采用盐酸或硝酸介质为好。

（二） 邻菲啰啉分光光度法

概 述 1． 方法原理

亚铁在pH3~9之间的溶液种与邻菲啰啉生成稳定的橙红色络合物（C12H8N2）3Fe3﹣。

此络合物在避光时可稳定半年。测量波长为510nm，其摩尔吸光系数为1.1104。若用还原剂（如盐酸羟胺）将高铁离子还原，则本法可测高铁离子及总铁含量。 2． 干扰及消除

强氧化剂、氰化物、亚硝酸盐、焦磷酸盐、偏聚磷酸盐及某些重金属离子会干扰测定。经过加酸煮沸可将氰化物及亚硝酸盐除去，并使焦磷酸、偏聚磷酸盐转化为正磷酸盐以减轻干扰。加入盐酸羟胺则可消除强氧化剂的影响。

邻菲啰啉能与某些金属离子形成有络合物而干扰测定。但在乙酸—乙酸胺的缓冲溶液中，不大于铁浓度10倍的铜、锌、钴、铬及小于2 mg/L的镍，不干扰测定，当浓度再高时，加入过量显色剂予以消除。汞、镉、银等与邻菲啰啉形成沉淀，若浓度低时，可加过量的邻菲啰啉来消除；浓度高时，可将沉淀过滤除去。水样有底色，可用不加邻菲啰啉的试液作参比，对水样的底色进行校正。

3． 方法适用范围

此法适用于一般环境水和废水中的铁的监测，最低检出浓度为0.03 mg/L，测定上限为5.00 mg/L。对铁离子大于5.00 mg/L的水样，可适当稀释后再按本方法进行测定。 仪 器

分光光度计，10mm比色皿。 试 剂

（1） 铁标准贮备液：准确称取0.7020g硫酸亚铁铵，溶于1+1硫酸

50ml中，转移至1000 ml容量瓶中，加水至标线，摇匀。此溶液每毫升含铁100μg。

（2） 铁标准使用液：准确移取标准贮备液25.00 ml置100 ml容量

瓶中，加水至标线，摇匀。此溶液每毫升含铁25.0μg。 （3） 1+3盐酸

（4） 10%（m,/V）盐酸羟胺溶液。

（5） 缓冲溶液：40g乙酸铵加50 ml冰乙酸用水稀释至100 ml。 （6） 0.5%（m/V）邻菲啰啉溶液，加数滴盐酸帮助溶解。 步 骤

1． 校准曲线绘制

依次移取铁标准使用液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.0 ml置150 ml锥形瓶中，加入蒸馏水至50.0 ml，再加入1+3盐酸1 ml，10%（m/V）盐酸羟胺1 ml，玻璃珠1~2粒。然后，加热煮沸至溶液剩15 ml左右，冷却至温室，定量转移至50 ml具塞刻度管中。加一小片刚果红试纸，

滴加饱和乙酸钠溶液至刚刚变红，加入5 ml缓冲溶液、0.5%（m/V）邻菲啰啉溶液2 ml，加水至标线，摇匀。显色15分钟后，用10 mm比色皿，以水为参比，在510nm 处测量吸光度，由经过空白校正的吸光度对铁的微克数作图。 2． 总铁的测定

采样后立即将样品用盐酸酸化至pH为1，分析时取50.0 ml混匀水样置150 ml锥形瓶中，加1+3盐酸1 ml，盐酸羟胺溶液1 ml，加热煮沸至体积减少到15 ml左右，以保证全部铁的溶解和还原。若仍有沉淀应过滤除去。以下按绘制校准曲线同样操作，测量吸光度并做空白校正。 3． 亚铁的测定

采样时将2 ml盐酸放在一个100 ml具塞的水样瓶内，直接将水样注满样品瓶，塞好塞以防氧化，一直保存到进行显色和测量（最好现场测定或现场显色）。分析时只取适量水样，直接加入缓冲溶液于邻菲啰啉溶液，显色5~10分钟，在510nm处以水为参比测量吸光度，并作空白校正。 4． 可过滤铁的测定

在采样现场，用0.45μm滤膜过滤水样，并立即用盐酸酸化过滤水至pH1，准确吸取样品50 ml置150 ml锥形瓶中，以下操作步骤与1相同。

计算

铁（Fe，mg/L）=

式中，m—由校准曲线查得铁量（μg）； V—水样体积（ml）。 精密度和准确度

一个实验室测定铁离子的浓度为0.5、2.5、4.5 mg/L的水样，相对标准偏差分别为1.1%、0.44%、0.33%。

对于0.5、2.5 mg/L浓度的铁溶液按1：1的比例加标进行回收试验，得回收率分别为102.6%和97.4%。 注意事项

（1） 各批试剂的铁含量如不相同，每新配一次试液，都需要重新绘

制校准曲线。

（2） 含CN﹣或S2﹣离子的水样酸化时，必须小心进行，因为会产生

有毒气体。

（3） 若水样含铁量较高，可适当稀释；浓度低时可换用30mm或

50mm的比色皿。

m V

(三) EDTA滴定法

概 述 1． 方法原理

水样经酸分解，使其中铁全部溶解，并将亚铁氧化成高铁，用氨水调节至pH2左右，用磺基水杨酸作指示剂，用EDTA络合滴定法测定样品中的铁含量。 2． 干扰及消除

在测定条件下，铜、铝离子含量较高（大于5.0mg）时，产生正干扰。其它多数离子对本方法没有影响。 3． 方法适用范围

本方法适用于炼铁、矿山、电镀、酸洗等废水中铁的测定。测定铁的适宜含量为5~20 mg。 仪 器

25ml或50ml酸式滴定管。 试 剂 （1） 硝酸。 （2） 硫酸。 （3） 盐酸。 （4） 1+1氨水。 （5） 精密pH试纸。

（6） 5%（m/V）磺基水杨酸溶液。 （7） 30%（m/V）六次甲基四胺溶液。

（8） 铁标准溶液：称取4.822g硫酸高铁胺﹝FeNH4（SO4）2·12H2O

﹞溶于水中，加1.0ml硫酸，移入1000ml容量瓶中，加水至标线，混匀。此溶液的浓度为0.010mol/L。

（9） 0.01mol/L EDTA标准滴定溶液：称取3.723g二水乙二胺四乙

酸二钠盐溶于水中，稀释至1000ml，贮于聚乙烯瓶中，按下标定。

标定：吸取20.00ml铁标准溶液置锥形瓶中，加水至100ml，用精密pH试纸指示，滴加1+1氨水调至pH2左右，在电热板上加热试液至60℃左右，加5%(m/V)磺基水杨酸溶液2ml，用EDTA标准滴定溶液滴定至深紫红色变浅，放慢滴定速度，至紫红色消失而呈淡黄色为终点，记下消耗EDTA标准滴定溶液的毫升数(V0)，计算EDTA标准滴定溶液的准确浓度。

c=0.010mol/L×

步 骤

1． 水样预处理

（1） 如水样清澈，且不含有机物或络合剂，则可取适量水样（含铁

量约为5~20mg）于锥形瓶中，加水至约100ml，加硝酸5ml，加热煮沸至剩余溶液约为70ml，使亚铁离子全部氧化为Fe3+。冷却加水至100ml。

（2） 如水样浑浊或有沉淀，或含有机物，则分取适量混匀水样置锥

形瓶中，加硫酸3ml，硝酸5ml，徐徐加热消解至冒三氧化硫白烟。式样应呈透明状，否则再加适量硝酸继续加热消解得透明

20.00 V0

溶液为止。冷却，加水至100ml。

2． 调节pH值

往上述处理过的水样中滴加1+1氨水，调节至pH2左右（用精密pH试纸检验）。

3． 滴定

将调节好pH的试液，加热至60℃，加5%(m/V)磺基水杨酸溶液2ml，摇匀。用EDTA标准滴定溶液滴定至深紫红色变浅，放慢滴定速度，至紫红色消失而呈淡黄色为终点，记下消耗EDTA标准滴定溶液的毫升数（V1）。

计 算

铁（Fe，mg/L）=V1c55.8471000 V2

式中，V1——滴定所消耗EDTA标准滴定溶液体积（ml）；

V2——水样体积（ml）；

c——EDTA标准滴定溶液的摩尔浓度（mol/L）；

55.847——（Fe）的摩尔质量（g/mol）。

精密度和准确度

11个实验室分析测定含5~20mg铁的标准样品，相对标准偏差不超过1.2%；相对误差不超过0.4%。单个实验室测定实际废水样的精密度和回收率，见下表。

测定实际废水样的精密度和准确度

注意事项

（1） 含悬浮颗粒物或有机物多的样品，应适当增加酸量进行消解。

消解过程中要防止暴沸和蒸干，否则会使结果偏低。

（2） 水样中若含铜、镍干扰离子，应在预处理溶液中，滴加1+1

氨水至刚产生浑浊。再滴加1+1盐酸至溶液澄清。加2g氯化铵，滴加30%（m/V）六次甲基四胺溶液至出现浑浊，再过量8ml。在水浴上加热至80℃并保持15分钟，使Fe（OH）3沉淀絮凝，放冷，用中速滤纸过滤。

用1+1盐酸10ml将滤纸上沉淀溶解返回烧杯中，用热水洗滤纸，洗液并入烧杯中，必要时再用少量1+1盐酸洗涤滤纸以使铁完全溶解。

冷却后溶液定容至200ml，分取适量，调节pH后，再进行滴定操作。

（3） 用EDTA标准滴定溶液滴定铁离子的适宜pH为1.5~2.0，即可

排除重金属离子的干扰，又适宜于磺基水杨酸指示终点。pH值

过低使滴定终点不敏锐，pH过高将产生氢氧化铁沉淀而影响滴定。

（4） 由于铁离子与EDTA络合作用较慢，因此滴定时试液应保持

60℃左右。在接近终点时应缓慢滴定，并剧烈振摇，使其加速反应，否则将导致测定结果偏高。