光度法测定铁的进展

来源 :中国化工贸易 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maohhmaohh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:本文综述了化学光度法测定铁的进展,对各种光度法测定铁的基本原理,所用的化学试剂,影响因素及实验方法进行了简单的介绍。
  关键词:光度法 铁 进展
  铁是自然界重要的金属元素,也是生命体不可缺少的一种重要微量金属元素[1]。铁虽然是人体及动物的必需元素 ,但超量摄入会对人体产生毒性 ,造成潜在性危害 ,因而水样以及饮品中铁含量的测定具有重要意义。化学分光光度法的研究应用发展相当迅速。由于灵敏度高、线性范围宽、仪器结构简单、操作方便等优点使其成为有效的痕量和超痕量分析技术 ,特别适用于生物化学、生物医学、临床分析、非金属矿物、饮料食品及工业原料等物料中痕量铁的分析。本文只介绍光度法测定铁的进展概况。
  一、荧光酮分光光度法
  苯基荧光酮是近几年来用的较多的高灵敏度显色剂。根据有关报道[2],在β-环糊精和乳化剂 OP(聚乙二醇辛基苯基醚)存在下 Fe3+与苯基荧光酮的显色反应.试验结果表明,在 pH 为 4.8~5.4范围时,铁与苯基荧光酮生成紫色配合物, 加入乳化剂 OP (聚乙二醇辛基苯基醚) 和β -环糊精, 能显著提高显色反应灵敏度. 此时配合物最大吸收波长在 560nm, 表观摩尔吸光系数为 1.02×105L·mol-1· cm-1, 铁含量在 0.0~8.0μg/25 mL范围内服从比尔定律.该法用于自来水中铁的测定,灵敏、简便、干扰少,结果令人满意。
  取代苯基荧光酮是以苯基为母体的一类性能优良的荧光酮类试剂,在金属离子的光度测定中得到了广泛的应用。但是以对二乙氨基苯基荧光酮为显色剂的分析应用研究较少。研究[3]发现在溴代十四烷基吡啶(TPB)存在下,Fe ( Ⅲ)可与对二乙氨基苯基荧光酮形成配合物 ,最大吸收波长为 610 nm ,而其他元素的该类配合物的最大吸收波长大多在 400 nm左右 ,故不干扰铁的测定 ,据此建立了一种测定水样中微量铁含量的新方法。此方法操作简便 ,条件容易控制 ,分析结果可靠。
  随着科学的发展,一些更好的荧光试剂取代了荧光酮。比如以对氨基酚作试剂,以荧光分光光度测定铁的研究[4]。研究发现,在硫酸介质中,Fe3+与对氨基酚的产物会发出较强的荧光,其激发波长和发射波长分别为292.0nm和392.0nm。对铁的监测限为0.5μg/L;线性范围为0.005~0.4μg/L,据此可以建立铁的荧光分光光度测定法。该法具有简单,灵敏,选择性好等优点,用于奶粉及人发样品中微量铁的测定,结果满意。
  二、萃取光度法
  非离子表面活性剂析相液-液萃取光度法作为一种分离富集技术已应用于微量金属离子分析中 ,然而在实际操作中却存在着一些问题 ,例如:析相速度较慢(一般需要 40 min~1 h) ;析出的有机相位于水相之下 ,测定时需先将上层清液小心弃去 ,再加水定容 ,微热测定 ,操作比较麻烦。为解决上述问题 ,研究[5]提出用微乳液代替表面活性剂胶束体系用于析相液-液萃取光度分析。对 Fe(II) - 52Br2PADAP - 微乳液体系(微乳液由 OP 乳化剂 ,正丁醇 ,正庚烷和水组成)进行了较为详尽的研究 ,与 Fe (II) - 52Br2PADAP - 乳化剂 OP 体系相比 ,微乳液体系析出的有机相位于水相之上 ,可直接吸取测定;析相时间大大缩短 ,由原来的 1 h 缩短到5 min ;析相温度由95 ℃降至 72 ℃;表观摩尔吸光系数显著提高 ,从原来的319 ×104增加到 3109 ×105。另外 ,本方法的选择性很好 ,其它共存离子不影响测定 ,可直接进行地面水中铁的测定。由于微乳液析相液2液萃取分离富集法既简化了测定程序 ,又提高了光度分析的灵敏度 ,并大大减少了析相时间 ,加快了测定速度 ,所以具有很好的推广应用价值。
  水溶性高聚物在无机盐存在下可以分为两组,控制一定的条件可以用来分离金属离子, 这方面有人已经做了大量的工作, 我们把这种分离方法运用到测定金属离子的光度分析中, 建立一种非有机溶剂萃取光度法[6], 使其分离、富集和测定一步完成, 与一般的溶剂萃取光度法相比, 提高了测定选择性和灵敏度, 与有机溶剂萃取光度法相比, 具有不挥发、无毒、廉价和操作简单等优点, 将此法用于生物样品中的微量铁的测定, 获得满意的结果
  还有一其他的非有机试剂萃取光度法来测定铁的研究,采用的聚乙二醇-钍试剂-硫酸钠体系的非有机溶剂萃取光度法测定铁[7],水溶性高聚物在无机盐存在下可以分成两相, 控制一定条件可以用来分离金属离子, 这方面有人已做了一些工作。把这种分离方法运用到测定金属离子的光度分析中, 建立一种新的非有机溶剂萃取光度法,使其分离, 富集, 测定一步完成。与一般溶液光度法相比, 提高了选择性和灵敏度。与有机溶剂萃取光度法相比, 具有不挥发, 无毒, 廉价, 操作简便等特点, 将该法用于头发样中铁的测定, 结果满意。还有把乙醇代替聚乙二醇[8], 运用到测定金属离子的光度分析中, 建立一种非有机溶剂萃取光度法, 使其分离、富集和不则定一步完成, 与一般的溶剂萃取光度法相比, 提高了测定选择性和灵敏度, 与有机溶剂萃取光度法相比, 具有无毒、廉价和操作简单等优点。
  三、差示光度法
  差示光度法应用于常含量铁的测定已经见的很多了。有的研究[9] 应用巯基乙酸显色, 差示分光光度法测定不同含量铁的方法。在pH=9. 6氨性介质中, 铁(III)与巯基乙酸生成紫红色络合物, 表观摩尔吸光系数 Ε =530为 814×103L·mo l-1·cm-1, 在25m l体积中铁含量 60~ 130μg (或 110~180μg)范围内符合比尔定律。本法简便快速, 选择性好, 测定范围较广, 适用于不同量特别是中常含量铁的测定。用此法测定地质样中常量铁, 结果相对误差在±0. 3%以内。而有的研究[10]以邻菲啰啉为显色剂差示法测定铁。本方法用于硅酸盐和铁矿中铁的测定,其结果与重铬酸钾滴定法相符,方法重现性好,快速,简便,能很好地满足生产要求。   四、双波长分光光度法
  测定铁常用的光度法有邻菲罗啉法、磺基水杨酸法及催化法。邻二苯酚紫(简称PV)是一种常用的指示剂 ,多用于滴定分析中 ,将其用于光度法测定铁的报道很少。根据任慧娟[11]等, 在 KCl - NaOH碱性介质中 ,研究了铁( Ⅱ, Ⅲ)与 PV 的显色反应.在阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)存在下 ,铁( Ⅱ, Ⅲ)与 PV 形成一蓝色配合物 ,其最大吸收波长λmax为 570 nm ,另外在 PV 的λmax为480 nm处 ,配合物对试剂空白出现一负吸收峰 ,且两峰处吸光度之差ΔA ( A 570 nm-A 480 nm)与铁的量在 0~8μg/ 25 mL 范围内成线性.由于测定了正负峰的吸光度 ,使测定的灵敏度得以提高 ,ε为 716 ×104L·mol-1·cm-1,高于通常使用的邻菲罗啉法.方法用于水样中总铁的测定 ,回收率为 98 %。
  而根据张学军, 高春香, 夏心泉[12], 采用双波长褪色分光光度法研究在pH = 8.4 的 NH3·H2O2NH4Cl缓冲介质中显色试剂与铁( Ⅲ)的显色反应特性.结果表明:在 CTMAB存在下试剂与铁( Ⅲ)形成 3∶ 1 的配合物 ,显色反应 5 min完全并至少可稳定 2 h ,以配合物为参比试剂空白的最大吸收波长为 450 nm和620 nm ,表观摩尔吸光系数为4. 87 ×104Lmol-1·cm-1,铁( Ⅲ)的质量摩尔浓度在0~10μg/ 25 ml 范围符合比耳定律.用拟定的方法测定石灰石、高炉渣中铁的含量得到满意的结果。
  五、邻菲啰啉光度法
  啉菲啰啉光度法是测定铁最常用的方法之一。一般的啉菲啰啉光度法不仅灵敏度低,且多将铁(III)还原成铁(II)进行测定。但是很多研究是将啉菲啰啉光度法与其他方法相结合,比如与离心光度法相结合[13],其灵敏度高于传统的Fe(II)-phen-二元显色体系的18倍。测定血清及矿泉水中的高铁,得到令人满意的结果。又比如采用啉菲啰啉光化还原分光光度法测定铁[14]的,指出[Fe(phen)3]3+ 络离子能有效地发生光化反应的波长在420~450nm,最佳波长在435nm左右,并发现在柠檬酸等有机配位体存在下,光化还原速度可以得到加快。此法较化学还原法更为快速,准确,简便。还有与其他的试剂一起配合显色剂的方法,例如硫氰酸盐-啉菲啰啉-吐温-80分光光度法[15],对显色剂的灵敏度得到了很高的提高。
  六、其他
  表面活性剂增敏铁( Ⅲ )-EDTA-H2O体系光度法测定铁[17], 在p H 10~11 的氨水-N H4 Cl 缓冲溶液中 ,铁( Ⅲ)-EDTA-H2O2反应生成 1 ∶1 ∶1 紫红色三元络合物,此络合反应的选择性非常好。试验中发现阳离子表面活性剂 N2氯化十六烷基吡啶(CPC)的加入 ,增加了上述显色反应的灵敏度 ,用该法测定天然水和环境水样中的铁 ,结果满意。
  简单分光光度法测定草酸和HCl土壤提取物中的铁[18]。由抗坏血酸在近中性溶液减少铁(III来螯合铁(II) 形成一个三价铁和亚铁的复杂螯合物,然后通过分光光度法在562nm处测定该螯合物。因为该螯合物非常稳定且它的反应是不可逆,完整的。铁(III)在盐酸溶液中的反应十分迅速,而草酸减速了整体反应以致于铁(III)和假动力学第一次序的关系被发现。然而,当提取物在建议土壤中被引导:溶液比,吸收在几分钟之内就会达到他最终价值的98%。
  在环境样本中,富集萃取分离,形态和光谱测定铁( III )[19,20],提出用微乳液代替表面活性剂胶束体系用于析相液2液萃取光度分析。对 Fe Χ - 52Br2PADAP - 微乳液体系(微乳液由 OP 乳化剂 ,正丁醇 ,正庚烷和水组成)进行了较为详尽的研究 ,与 Fe (II) - 5-Br-PADAP - 乳化剂 OP 体系相比 ,微乳液体系析出的有机相位于水相之上 ,可直接吸取测定;析相时间大大缩短 ,由原来的 1 h 缩短到5 min ;析相温度由95 ℃降至 72 ℃;表观摩尔吸光系数显著提高 ,从原来的319 ×104增加到 3109 ×105。另外 ,本方法的选择性很好 ,其它共存离子不影响测定 ,可直接进行地面水中铁的测定。由于微乳液析相液2液萃取分离富集法既简化了测定程序 ,又提高了光度分析的灵敏度 ,并大大减少了析相时间 ,加快了测定速度 ,所以具有很好的推广应用价值。
  七、展望
  随着科技的发展,涌现出越来越多的新方法用于铁的测定工作中,比如流动注射分光光度法。在网上的流动注射分光光度法测定金属元素的文章也有很多,但是利用流动注射分光光度法测定铁的文献还未见报道,流动注射分光光度法以其简便,灵敏度高,分析速度快,设备价廉而日益受到重视。所以希望在测定铁的方面能有流动注射分光光度法的研究出现,当然也希望能有更简洁,更灵敏的测定铁的方法出现。
  参考文献
  [1]孔祥瑞.必须微量元素的营养,生理及临床意义[J].合肥.安徽科学技术出版社.1982:51.
  [2]陈世界,陈治春,李英杰. 在β -环糊精和乳化剂 OP 作用下苯基荧光酮分光光度法测定铁的研究[J]. 高师理科学刊.2006,8.26,3.
  [3]孙雪花,马红燕,田锐等. 对二乙氨基苯基荧光酮分光光度法测定铁的研究[J].剂 ,2007 ,29(5) ,293~294 ;312.
  [4]蔡亚岐,揭念芹. 对氨基酚荧光光度法测定铁[J].分析化学研究简报.2000,6,28(6)753~755.
  [5]余萍,高俊杰 ,张东等. Fe (II)- 52Br2PADAP - 微乳液析相液- 液萃取光度法测定铁的研究[J]. 冶金分析. (2005) 02 - 0021 - 03.   [6]范哲锋,孙树志,温建玲等. 聚乙二醇—硫酸铵—邻二氮菲体系萃取光度法测定铁的研究[J]. 化学世界.(6).
  [7]张振新,邓凡政,宗伟等. 聚乙二醇-钍试剂-硫酸钠体系中非有机溶剂萃取光度法测定铁[J]. 光谱实验室.1998.9,15(5),75~77.
  [8]玛合甫拉提?吾不力哈斯木, 艾海提?沙力, 阿不都艾尼. 乙醇—硫酸铵-邻二氮菲体系萃取光度法测定铁的研究[J]. 新疆师范大学学报 (自然科学版).2006.12.25(4).
  [9]刘青山,吴晓滨. 疏基乙酸差示分光光度法测定铁的研究[J]. 内蒙古石油化工. 27.
  [10]王秀英,肖文胜.差示光度法测定铁[J].矿物岩石.1993.3.13(1),112~114.
  [11]任慧娟,符连社,白建祥等. 铁( Ⅱ, Ⅲ ) - 邻苯二酚紫 - 表面活性剂双峰双波长分光光度法测定铁[J]. 东北师大学报自然科学版.1988.(2)
  [12] 张学军, 高春香, 夏心泉. 新显色剂6-B-BTACPACA的合成及双波长褪色分光光度法测定铁( Ⅲ )的研究[J]. 沈阳化工学院学报.2002.12.16(4)
  [13] 方文焕,吴绍祖.高铁-啉菲啰啉-溴甲酚蓝显色体系-离心光度法测定铁[J].化学分析.1998,10.26
  [14] 杨本谱.铁(III)-啉菲啰啉光化还原分光光度法测定铁[J].冶金分析.1990.10.4
  [15] 高明雄,米小玲. 硫氰酸盐-啉菲啰啉-吐温-80分光光度法测定铁[J].广西化工.1989.1
  [16] 郑蓉. CL -TBP 萃淋树脂分离铀-原子吸收分光光度法测定铁、镁、钙、钠、钾[J]. Hydrometallurgy of Ch ina.2002.6
  [17] 吕艳阳 , 曹书勤 , 程冬梅等. 表面活性剂增敏铁( Ⅲ )-EDTA-H2O2体系光度法测定铁[J]. 理化检验 - 化学分册.2007.43(8)
  [18] Peter Dominik , Martin Kaupenjohann. Simple spectrophotometric determination of Fe in oxalateand HCl soil extracts[J]. Talanta 51 (2000) 701–70
  [19] Magda Ali Akl. Preconcentration extractive separation, speciation andspectrometric determination of iron(III) in environmental samples.Microchemical Journal 75[J] (2003) 199–209
  [20]Leonardo S. G. Teixeiraa,c, Antonio C. S. Costaa, Salvador Garriguesb and Miguel de la Guardia. Flow-Injection Solid Phase Partial Least-Squares Spectrophotometric SimultaneousDetermination of Iron, Nickel and Zin. J. Braz. Chem. Soc. [J], Vol. 13, No. 1, 54-59, 2002.
其他文献
摘要:泡沫对废水处理装置的正常运行和出水水质都会产生影响,导致运行人员操作环境的恶化,以及运行处理成本的增加。本文对煤化工废水产生的泡沫,从其危害性,以及产生的机理和控制等方面进行了介绍。  关键词:煤化工 废水处理 泡沫 控制  废水处理技术已有百年历史,随着社会的发展,人们对于环境保护越来越重视,所以废水的处理也越来越重要,尤其是生物处理法(常见的活性污泥法和生物膜法)应用很广泛。近几十年科学
摘 要:城市建设是我国社会主义建设的重要环节,在乡村的建设中同样要求“村容整洁”,何况是发展中的城市建设,所以城市沿街建筑景观的整合布局,沿街景观的整合策略是每一个城建人员用心的经营,如何构建一个清新、舒适的城市沿街景观,为城市居住环境创造更好的视觉效果和生活质量,是城市建筑需要重点考虑的问题,对此,对城市沿街建筑景观的整合,需要创新的综合各种因素,才能够达到让居民满意、舒适、惬意的生活。  关
虽然都位于巴尔干半岛,但同北方罗马尼亚和南方的希腊比起来,夹在中间的保加利亚似乎总是显得存在感不足。的确,由于虽没有神秘浪漫的吸血鬼,也没有雄伟壮观的古典卫城,使得
孔凡喜是磐石市驿马镇十里八村响当当的"红人",原因是他不但在短短几年时间里就发展成为全市最大的蛋鸡养殖专业户之一,还带动了驿马镇50多家养鸡户走上了致富路。
阻断牛皮蝇产卵环节防治牛皮蝇蛆病的方法研究金兆庆,刘金凤,张林,芦俊杰,常增荣(中国农业科学院兰州兽医研究所730046)(甘肃省天祝县畜牧兽医站)牛皮蝇蛆病是一种流行广泛、危害十分严重的
摘 要:随着当代人们生活水平的提高,人们对环境的要求也越来越严格,作为直接关系到环境质量监督工作水平好坏的环境监测和环境监察两个机构,它们都是环境保护工作的重要组成部分,既互有分工,又相互配合,要把二者有机的结合起来,共同为促进环保工作做出贡献。  关键词:环境 环境监测 环境监察 贡献  环境监测与环境监察是环境保护工作的重要组成部分,在实际的工作过程中,二者是相互配合、相辅相成的关系。我们要在
研究了经过钛盐溶液交换的阳离子柱撑粘土作为酯化反应催化剂合成乙二醇丁醚乙酸酯,实验结果表明产品选择性为100%,主要原料乙二醇丁醚转化率99%。
摘 要:我们进行电解—生化法联合处理高浓度印染废水的可行性研究。该实验目的之一是对比电解与未电解后的废水生化处理效果,电解后的印染废水生化性明显增强,且降低了污泥死亡的可能性。另外研究了电解时间、pH对COD和色度去除率的影响。  关键词:电凝聚 气浮 印染廢水 生化法 废水处理
为了保证人类健康和生态环境,促进可持续社会的发展,要不断推进精细化学品的绿色化,本文就针对此问题,对经济化学品和绿色化学的介绍,并简要分析了精细化学品的绿色化进展.
灭虫丁7051作抗虫饲料添加剂的试验1)徐洪忠杨启清危粹凡(贵州省畜牧兽医研究所贵阳550005)作者用广谱、高效、安全的新药灭虫丁-7051作抗虫饲料添加剂,取得了一定效果。1试验材料1.1药物灭虫丁-7051粉剂,上