循环水总铁含量测量方法的探讨

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循环水总铁含量测量方法的探讨
【摘要】通过实验对邻菲啰啉法测定循环水总铁含量的影响因素—显色剂用量、玻璃器皿洗涤方式、测定时间等进行了探讨。

结果表明,显色剂用量为2.0 mL 时,显色效果最好。

采样后30min内测定为宜。

玻璃器皿用1:1盐酸浸泡后再使用,消除杂质干扰,测量值更准确。

【关键词】循环水总铁邻菲啰啉法
水中铁的存在形式多种多样,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,铁在深层地下水中呈低价态,当接触空气并在p H>5 时,便被氧化成高铁并形成氧化物,暴露于空气的中,铁往往以不溶性氧化铁水合物的形式存在。

当p H< 5 时,高铁化合物可被溶解,因而铁可能以溶解态、胶态、悬浮颗粒等形式存在于水体中。

水样中高铁和低铁有时同时并存,可能是2价,也可能是3价。

由于辽化公司的循环水系统处于高浓缩倍数下运行,即使在投加水处理药剂的情况下,也难免发生循环水系统设备的腐蚀结垢情况。

而循环水系统的设备材质多为碳钢,所以腐蚀结垢产物多以铁的各种化合物状态存在。

及时准确的检测循环水中的总铁含量,可以掌握设备的腐蚀结垢状况,为循环水系统的运行管理提供技术支持。

目前分光光度比色法测定循环水中总铁含量的代表方法有:?邻菲罗啉法?、磺基水杨酸法[1]?、硫氰酸盐法[1]?、二氮杂菲法[2]。

其中HJ/T
345-2007《水质铁的测定邻菲啰啉分光光度法(试行)》[3]成本低、灵敏高、比较适用于现有的工作需要,下面针对该方法的实验条件进行探讨。

1 实验部分
硫酸、过硫酸钾、盐酸羟胺、乙酸-乙酸铵缓冲溶液、邻菲啰啉、硫酸铁铵、可见分光光度计。

1.3 标准曲线的绘制
分别吸取2 0 m g / L铁离子标准溶液0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、10.00mL于6个100mL的容量瓶中,加水至40mL,向各容量瓶中加几滴硫酸溶液、1 mL盐酸羟胺溶液、2 mL乙酸-乙酸铵缓冲溶液,2 mL邻菲啰啉溶液,稀释至刻度。

在暗处15分钟后,于510nm处用3cm比色皿,以水为参比测其吸光度。

此方法所做标准曲线见图1 。

图2表明,样品加邻菲啰啉溶液的体积从0.5mL到2.0mL时,所测吸光度值上升,从2.0mL到3.5mL时吸光度值下降,说明当加邻菲啰啉溶液体积超过2.0mL时引入新的干扰因素使得吸光度下降。

所以邻菲啰啉溶液最佳用量为2.0 mL。

2.2 玻璃器皿洗涤方法的影响
取标准样品25 mL进行试验,试验前玻璃器皿采用洗涤剂涮洗和1∶1盐酸浸泡两种方法,测量结果见下表。

表1两种方法比较表明器皿仅用洗涤剂洗,做试样的铁测量结果平行性差,做空白有时吸光度偏大,在绘制标准曲线时没有线性。

若用1:1盐酸将所有玻璃器皿浸泡30min左右再用水冲洗干净,做试样的铁测量结果平行性好,测定结果较为准确,可见玻璃器皿的不同洗涤方法对总铁测定结果有影响。

所以在每次做样前先把要用的器皿浸泡在盐酸中30min。

2.3 测定时间的影响
取4个循环水场的水样分别放置0.5h、1h、2h测定结果见表2。

由表3可知,在煮沸前加入盐酸羟胺测得结果均上升,说明加入盐酸羟胺后再煮沸更有利于Fe3+的还原,而且还能消除强氧化剂的影响。

基于此,在方法改进中采取了煮沸前加入盐酸羟胺溶液。

2.5 方法的精密度和准确度考察
分别取铁含量为0.3、0.6、0.9、1.5mg/L的标准溶液各25mL,实验前所用器皿用1:1盐酸浸泡30min,显色剂加入量为2mL,测定结果见表4。

由表4得知其回收率大于95%,相对标准偏差小于等于1.8%,说明回收率和精密度均较为理想。

3 结论
由上述实验结果可知,测定循环水中铁离子含量的最佳试验条件是:显色剂邻菲啰啉溶液用量为2mL;玻璃器皿在使用前应用1∶1盐酸浸泡30min左右,清洗干净后再用;测定循环水中铁离子含量应现取现做,不宜放置过久;在煮沸前加入盐酸羟胺溶液,该方法的测定回收率和精密度较好,可以用于循环水总铁的测定。

参考文献
[1] SY/ T5329-1994,碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法[ S]
[2] GB5749-1985,生活饮用水卫生标准[ S].
[3] HJ/T345-2007,水质铁的测定邻菲啰啉分光光度法[S]
[4] 中国石油化工总公司.冷却水分析和试验方法[M].北京:中国石化出版社,1993.41-43。