本发明涉及检测
技术领域：
，具体涉及一种溶液中亚铁和铁离子总铁的直接测定方法。
背景技术：
：铁元素在自然界中很常见，也是水环境中最活泼的元素之一。此外铁元素也是人体必需元素之一，同时铁也是生活饮用水卫生标准中的检测项目。目前，铁含量的常用测定方法主要包括分光光度法、原子吸收分光光度法、电感耦合等离子发射光谱及质谱法和化学发光法等。其中的分光光度法测定水样中铁含量的研究一直是分析人员感兴趣的领域。有的通过催化、固相萃取、包封在溶胶-凝胶薄膜或离子交换树脂富集等方法敏化。许多分光光度法已被用于流动注射法、顺序注射法、反向注射法和断路循环注射法等对水样中铁的在线检测。但这些方法的应用可能受到限制，因为它们仍然存在不同程度的化学干扰或需要预处理。有时测定水溶液中总铁含量是非常重要的，但要用分光光度法测定水溶液中的总铁，必须事先对铁进行氧化还原反应使其变成一种价态才能测定溶液中总铁含量，这相对于一次性测定溶液中总铁含量必定会增加测定步骤，耗费更多时间，增大测量误差。因此，本发明将介绍一种简单、快速的分光光度法直接测定水样中总铁的方法及其基础研究工作。技术实现要素：针对测量溶液中总铁(指亚铁和铁离子)含量时，需要分步测定溶液中fe3+和fe2+浓度或经过预先氧化还原处理变成一种价态后再进行测定，从而导致测量步骤繁琐，耗费更多时间，测量误差增大等问题，本发明提供了一种溶液中总铁的测定方法。行业内还没有将包含亚铁离子和铁离子的混合铁溶液体系不经过转化处理直接测定的方法，这主要原因在于亚铁离子和铁离子的紫外吸收特性的不同所致。为了测定包含铁离子和铁离子的混合铁溶液的总铁的含量，行业内的固有测定思维均是将其中的铁形态进行同质化转换，如此测定的操作更繁琐，且存在转换的误差，测定结果并不满意，为此，本发明提供了一种跳脱出现有固有的同步测定亚铁离子和铁离子需要同质转换的固有思维，提供了一种直接同步测定亚铁离子和铁离子的全新的总铁处理思路，具体方案为：一种亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，将包含待测总铁样品、十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐、ph缓冲液和稳定辅助剂的待测样品溶液进行紫外测定；所述的待测总铁样品包含亚铁离子和铁离子；所述的稳定辅助剂为强电解质水溶性盐；所述的待测样品溶液中，所述的待测样品溶液中，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.0009～0.0016mol/l，优选为0.0012mol/l；亚硝基r盐的浓度为0.096～0.200％，优选为0.16％。本发明克服了现有固有的预先将亚铁离子和铁离子同质转换后测定的固有思维，创新地提出一种直接同步测定亚铁离子和铁离子，实现总铁测定的思路。诚然，实现该开创性的技术思路并不容易，首要解决的技术问题即为亚铁离子和铁离子的紫外吸收差异性所致的干扰问题以及干扰峰不具加成性所致的测试误差问题。通过本发明人的长期研究，终于发现，采用亚硝基r盐作为显色剂，进一步配合所述的十六烷基三甲基溴化铵和稳定辅助剂创新使用，能够促进显示反应，且能够出人意料地调控亚铁离子和铁离子的显示行为以及紫外吸收行为，能够令人意外地能够使亚铁离子和铁离子的紫外吸收行为基本同步，能够有效地解决行业内总铁测定领域所面临的亚铁离子和铁离子相互干扰，无法直接测定的行业性难题。不仅如此，本发明还研究还意外发现，在创新的十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐和稳定辅助剂的协同作用的基础上，进一步通过控制十六烷基三甲基溴化铵和稳定辅助剂在待测样品溶液中的浓度，能够有助于进一步改善测试体系中亚铁离子和铁离子的紫外吸收行为的一致性，有助于进一步改善测定的效果。本发明方法，为一种普适性的含有亚铁离子和铁离子的溶液的总铁直接测定方案。作为优选，所述的待测总铁样品包含亚铁离子和铁离子的混合溶液。研究还发现，控制十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐在所述的待测样品溶液中的浓度在所要求的范围内，是实现所述的亚铁离子和铁离子的直接同步测定的另一关键。所述的稳定辅助剂为可电离出so42-的水溶性强电解质；优选为zn2+的硫酸盐。所述的稳定辅助剂为水溶性强电解质，可改善该盐析物的性能，如减少其表面电荷的不饱和度，增加聚合度和密度等，有利于亚铁和三价铁的一步同步测定。未添加所述的稳定辅助剂时，不利于亚铁和三价铁的一步同步准确测定。但稳定辅助剂也需要控制，加入量不可太大，用量过大时，因其疏水性、聚合度和密度又变得不理想，即絮状物又变得难分离，又使得吸光度难以准确测定。作为优选，稳定辅助剂的浓度为0.056～0.164mol/l。所述的ph缓冲液为醋酸-醋酸钠缓冲溶液。作为优选，所述的待测样品溶液的ph为4～7；进一步优选为5.5。研究发现，进一步控制待测样品溶液的ph，有助于配合所述的十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐和稳定辅助剂，进一步改善亚铁离子和铁离子紫外吸收的行为一致性，有助于进一步解决直接测定过程的亚铁离子和铁离子的相互干扰现象，有助于进一步改善总铁直接测定的效果。本发明中，可对待测样品溶液进行紫外扫描，扫描的波长为475～800nm。作为优选，紫外测试的波长为710nm。本发明中，采用内标法进行紫外测定。内标法紫外测定过程为：(1)先测试待测样品溶液的吸光度，a待测＝kc待测(2)测定fe标准溶液的紫外吸光度，afe标准＝kcfe标准(3)在待测样品溶液中加入步骤(2)的fe标准溶液，进行测量混合溶液的吸光度值：a总＝kc总＝k(c待测+cfe标准)(4)基于公式a待测/a总＝kc待测/k(c待测+cfe标准)；获得待测样品溶液中亚铁离子和铁离子的浓度。优选的测定方法，包括以下步骤:1)加入缓冲剂，调整ph值在比色管中，均加入醋酸-醋酸钠缓冲剂(ph5.5)；2)向步骤1所得溶液中均加入硫酸根溶液；3)其中一支试管中加入氯化铁和氯化亚铁混合溶液作为待测溶液，另一支试管不作处理作为空白对照溶液；4)向步骤3所得2组溶液中均加入十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)，摇匀；由于铁离子和亚铁离子在紫外可见分光光度计扫描下吸光度曲线灵敏度不同，且显色反应受温度的影响较大，而本发明创新地发现，加入十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)可以在室温下而不用加热就可使显色反应迅速完成，并且在室温下使铁离子和亚铁离子在特定波段范围内的吸收光谱强度和形状基本一致，因此可以直接测定溶液中总铁含量。5)显色向步骤4所得2组溶液中均加入亚硝基r盐显色剂，充分摇匀使待测元素反应完全；6.向步骤5所得2组溶液加蒸馏水定容，控制定容后的各成分例如ctmab、亚硝基r盐的浓度，摇匀后分别装于比色皿；7)测定用紫外可见分光光度计，以空白对照溶液作参比，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计扫描，在铁络合物的最大吸收波长710nm处测定总铁含量。8)验证通过多次调节fe3+和fe2+加入比例来验证该发明的可行性，并研究其他离子对总铁测定的干扰情况。对所述检测方法，常见金属离子，如碱金属和碱土金属离子，以及co2+、cu2+、ni2+、as3+、pb2+、ti3+、mn2+、al3+、cr3+等不干扰铁的测定，常见阴离子，如氯离子、硝酸根、硫酸根等也不干扰铁测定。并将该方法应用在在冶金料液中测定总铁含量中，具体步骤如下：(1)先测试冶金料液的吸光度，a冶金＝kc冶金(2)然后根据所测冶金料液吸光度值到fe的吸光度标准库对照找出fe标准溶液应加多少ml，afe标准＝kcfe标准(3)在冶金料液中加入适量配置好的fe标准溶液，进行测量混合溶液的吸光度值：a总＝kc总＝k(c冶金+cfe标准)(4)a冶金/a总＝kc冶金/k(c冶金+cfe标准),公式中其他变量都是已知，可近似解出冶金料液中fe的浓度。本发明的优点和积极效果如下：1.本发明的关键在于创新地发现在所述的包含十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐、ph缓冲液和稳定辅助剂的体系，能够调控亚铁离子和铁离子的紫外吸收的一致性，并创新地发现并利用所述的测试体系实现亚铁和铁离子的在无需转化的条件下直接测定。本发明无需任何预处理、无需考虑铁的价态即可直接测定溶液中总铁含量。由于溶液中一般含有两种价态的铁离子，之前必须分别测定它们各自的浓度，或者经过氧化还原反应使其变成一种价态才能测定溶液中总铁含量，这相对于一次性测定溶液中总铁含量必定会增加测定步骤，耗费更多时间，增大测量误差。对于此问题，本发明提出了一种溶液中亚铁离子和铁离子的总铁的直接测定的全新的测定思路，解决了溶液中总铁含量直接测定的问题，该方法简单、快速，且测定结果更加精确。2.该方法在使用紫外可见分光光度计测量溶液中总铁含量时，使用亚硝基r盐作为显色剂，并发现通过所述的十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)和稳定辅助剂的联合使用，使得可以在室温下、不用加热就可使显色反应迅速完成，并且在室温下使三价铁和亚铁离子在较宽的特定波段范围内的吸收光谱强度和形状基本一致。3.本发明考虑溶液中其他离子可能会对检测结果造成影响，将干扰离子的吸光度也计算在内，使结果更加准确。附图说明图1室温下，加入ctmab后fe2+的吸光度随时间变化的曲线；图2室温下，加入ctmab后fe3+的吸光度随时间变化的曲线；图3室温下，fe2+与fe3+的吸光度曲线；图4不同比例的fe3+和fe2+混合显色后的吸收光谱曲线；图5cu2+、co2+、ni2+对总铁测定的干扰研究；图6as3+、pb2+、ti3+、mn2+、al3+、cr3+对总铁测定的干扰研究；图7：吸光度与ctmab用量的关系图；图8：吸光度与显色剂用量的关系图；图9：吸光度与硫酸锌用量的关系图。具体实施方式本发明提出一种溶液中总铁的测定方法。在使用紫外可见光谱检测溶液中的总铁含量时，先向溶液中加入缓冲剂醋酸-醋酸钠溶液以调节溶液ph值至5.5，再向溶液中加入硫酸锌溶液，然后向待测溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)溶液，最后加入显色剂亚硝基r盐使其与溶液中的二价铁和三价铁络合显色，加蒸馏水定容到25ml试管中摇匀。在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计以空白对照溶液做参比，在最大吸收波长处710nm处测定总铁含量。该发明步骤简单，操作方便，可以快速高效地测量出溶液中总铁含量。本发明所述的室温，除特别声明外，均指15～35℃。下面结合实施例详述本发明。实施例1：本案例，除特别声明外，所述的醋酸-醋酸钠缓冲剂的ph均为5.5；ctmab及温度变化对fe2+、fe3+紫外可见吸收光谱稳定性和灵敏度的影响(1)温度对fe2+紫外可见吸收光谱的影响(无ctmab)待测样品溶液：4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、fe2+(1ml0.001mol/l)、2.5ml1.6％亚硝基r盐，用蒸馏水定容至25ml，即为待测样品溶液。(1-a)室温下，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.811-0.809＝0.002(1-b)在50度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.741-0.734＝0.007(1-c)在60度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.712-0.697＝0.015(1-d)在80度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.714-0.697＝0.017结论：在没有加入ctmab时，fe2+吸光度值随显色反应温度的升高而降低。(2)温度对fe3+紫外可见吸收光谱的影响(无ctmab)待测样品溶液：4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、fe3+(1ml0.001mol/l)、2.5ml1.6％亚硝基r盐，用蒸馏水定容至25ml，即为待测样品溶液。(2-a)室温下，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.166-0.134＝0.032(2-b)在40度水浴加热下反应4min，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.324-0.279＝0.045(2-c)在60度水浴加热下反应4min，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.719-0.695＝0.024(2-d)在70度水浴加热下反应4min，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.784-0.766＝0.018(2-e)在80度水浴加热下反应4min，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.784-0.764＝0.02(2-f)在90度水浴加热下反应4min，每间隔2min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.788-0.768＝0.02结论：在没有加入ctmab时，fe3+吸光度值随着反应温度的升高，反应越完全，速度越快，吸光度达到最大值。(3)温度对fe2+紫外可见吸收光谱的影响(有ctmab)待测样品溶液：4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、fe2+(1ml0.001mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐，用蒸馏水定容至25ml，即为待测样品溶液。(3-a)室温下，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.568-0.561＝0.007(3-b)在40度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.546-0.54＝0.006(3-c)在60度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.541-0.534＝0.007(3-d)在80度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe2+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.543-0.536＝0.007结论：在加入ctmab后，fe2+吸光度受温度影响很小，而且室温下吸光度略高，可选择室温下显色，如图1所示。(4)温度对fe3+紫外可见吸收光谱的影响(有ctmab)待测样品溶液：4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、fe3+(1ml0.001mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐，用蒸馏水定容至25ml，即为待测样品溶液。(4-a)室温下，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.575-0.573＝0.002(4-b)在40度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.575-0.574＝0.001(4-c)在60度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.575-0.573＝0.002(4-d)在80度水浴加热下反应4min，每间隔3min，在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计测量fe3+(1ml0.001mol/l)吸光度值。在最大吸收波长处710nm处吸光度的最大误差为：amax–amin＝0.575-0.573＝0.002结论：在加入ctmab后，使得fe3+的显色反应不受温度影响，反应迅速完成；但在室温下增敏，高温下减敏，所以显色反应可以在室温下进行，如图2所示。实施例2：fe2+和fe3+吸光度曲线相似性分析通过实施例1的测试数据分析可得，加入一定量的ctmab，使显色反应受温度的影响可以忽略，可以在室温下、不用加热就可使显色反应迅速完成。在加入ctmab之后，通过计算fe2+与fe3+两曲线在不同温度下的485-730nm波段的吸收光谱曲线相似度，可得：温度室温40度60度80度相似度99.97％99.95％99.93％99.92％结论：在室温下，加入ctamb后，测得的fe2+与fe3+在485-730nm波段的紫外光谱曲线相似度可达99.97％，这时，在误差范围内，我们可以认为二者的紫外可见光谱曲线相同。因此我们同时测量溶液中总铁含量。可见图3，在502-578nm、600-628nm、656-720nm，两条曲线完全重合。实施例3本案例，除特别声明外，所述的醋酸-醋酸钠缓冲剂的ph均为5.5；改变fe3+和fe2+加入比例来验证该发明的可行性，并研究其他离子对总铁测定的干扰情况。(1)纯fe3+、fe2+及不同比例的fe3+和fe2+混合显色后的吸收光谱比较取六只试管分别编号a、b、c、d、e、f，在每支试管都加入同样的测试体系(4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐)之后，a试管不加入fe3+、fe2+，作为空白参比溶液；b试管加入1ml0.001mol/lfe3+溶液；c试管加入1ml0.001mol/lfe2+溶液；d试管加入0.5ml0.001mol/lfe3++0.5ml0.001mol/lfe2+混合溶液；e试管加入0.25ml0.001mol/lfe3++0.75ml0.001mol/lfe2+混合溶液；f试管加入0.75ml0.001mol/lfe3++0.25ml0.001mol/lfe2+混合溶液；各试管溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。各样品的吸收光谱曲线如图4。可见，在铁吸光度最大处(也是fe3+和fe2+络合物吸光度差别最大处)测定总铁含量时，不但灵敏都高，也没有铜、钴、镍、锌及其它任何元素的干扰，无需算法，无需氧化还原预处理，简便快速，无论是用fe3+还是fe2+络合物的光谱作为测定总铁的标准谱，所引起的相对测定偏差都会小于5％，完全满足光谱仪器分析对测定准确度的要求。(2)cu2+、co2+、ni2+对总铁测定的干扰研究取六只试管分别编号a、b、c、d、e、f，在每支试管都加入同样的测试体系(4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐)之后，a试管不加入fe3+、fe2+，作为空白参比溶液；b试管加入1.5ml0.001mol/lfe3+溶液；c试管加入1.5ml0.001mol/lfe2+溶液；d试管加入1ml0.001mol/lco2+溶液；e试管加入1ml0.001mol/lcu2+溶液；f试管加入1ml0.001mol/lni2+溶液。各试管溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。各样品的吸收光谱曲线如图5。可见，在铁的峰值吸收处测定总铁含量时，其它离子不干扰测定。仅cu2+带来些误差，其绝对值也在5％内。(3)as3+、pb2+、ti3+、mn2+、al3+、cr3+对总铁测定的干扰研究取九只试管分别编号a、b、c、d、e、f、g、h、i，在每支试管都加入同样的测试体系(4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐)之后，a试管不加入fe3+、fe2+，作为空白参比溶液；b试管加入1.5ml0.001mol/lfe3+溶液；c试管加入1.5ml0.001mol/lfe2+溶液；d试管加入1ml0.001mol/las3+溶液；e试管加入1ml0.001mol/lpb2+溶液；f试管加入2ml0.002mol/lti3+溶液；g试管加入1ml0.001mol/lmn2+溶液；h试管加入1ml0.04mol/lal3+溶液；i试管加入1ml0.001mol/lcr3+溶液。各试管溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。各样品的吸收光谱曲线如图6。可见，在铁的峰值吸收处测定总铁含量时，其它离子不干扰测定,或引起的相对误差很小。与铁元素浓度相近时，在短时间内，仅仅cr3+带来一些相对误差。但值得一提的是，在本实验条件下，cr3+的显色反应很慢，在20min之内带来的测定相对误差小于5％左右。根据实施例3中的(2)和(3)干扰研究，当cu2+和cr3+的浓度很高时，利用算法可同时测定计算铜、铬和铁，或采用合适的掩蔽剂消除铜、铬的影响。实施例3：溶液ph值选择测试溶液为：4ml醋酸-醋酸钠缓冲剂(ph为4～7)、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml标准铁溶液(亚铁以及铁浓度均为0.001mol/l)；不同缓冲液的溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。两种铁离子在ph4.0～7.0的水介质中与亚硝基r盐反应形成稳定的络合物在710nm处具有很强的光吸收能力。实验结果表明，当ph<4.0时，复合物会分解；当ph值为>7.0时，许多金属离子会析出。因此，优选ph5.5的naac-hac缓冲液来控制溶液的酸度。对比例1采用十四烷基氯化吡啶(tpc)、十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、十二烷基硫酸钠、tritonx-100(聚乙二醇辛基苯基醚)替换所述的十六烷基三甲基溴化铵，其他条件保持不变。测试液为(4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l表面活性剂、2.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml标准铁溶液(亚铁以及铁浓度均为0.001mol/l)；不同种类药剂的溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。根据实验结果可知，十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)对金属离子的增敏增稳效果最佳，所以选择ctmab为本发明的表面活性剂。实施例4：ctamb用量测试溶液为：4ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、0～1.75ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml标准铁溶液(亚铁以及铁浓度均为0.001mol/l)；不同ctmab用量的溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。实验结果如图7(纵坐标为吸光度，横坐标为ctmab的使用体积)，当ctmab用量小于1.0ml时，两种铁离子的吸光度随ctmab用量的增加而增加。当用量大于1.0ml时，吸光度随投加量的增加而降低。因此，用量为0.75～1.25ml都是可以的，优选0.03mol/l的ctmab溶液1.0ml作为最佳用量。实施例5：显色剂用量测试溶液为：4ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、0～3.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml标准铁溶液(亚铁以及铁浓度均为0.001mol/l)；不同显色剂体积的溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。实验结果如图8(纵坐标为吸光度，横坐标为亚硝基r盐的使用体积)，当着色剂用量小于1.50ml时，铁的显色反应不完全，吸收率随着色剂用量的增加而增加。但当显色剂用量过大时，吸光度反而略有下降。当着色剂用量为1.5～3.0ml时，吸光度最大。因此，选择2.5ml(1.6％)的着色剂溶液作为最佳用量。实施例6：硫酸锌用量测试溶液为：4ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、0.50～8.5ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml标准铁溶液(亚铁以及铁浓度均为0.001mol/l)；不同硫酸锌用量的溶液均用蒸馏水定容至25ml，随后再在710nm下紫外测定。结果如图9(纵坐标为吸光度，横坐标为硫酸锌的使用体积)所示；当硫酸锌加入量小于0.50ml时，吸光度不稳定；当大于6.0ml时，由于离子强度的增加，吸光度明显降低。在0.50～6.0ml范围内，硫酸锌用量对铁化合物吸光度的影响如图9所示。由实验结果可得，一般水样的最佳选择为1.0ml的硫酸锌溶液(2.6mol/l)。实施例7：将该方法应用于12个不同地区的实际水样中总铁的测定(体系：4.0ml醋酸-醋酸钠缓冲剂、1.0ml硫酸锌标准溶液(2.6mol/l)、1.0ml0.03mol/l十六烷基三甲基溴化铵(ctmab)、2.5ml1.6％亚硝基r盐、1ml测试水样，用蒸馏水定容至25ml，得待测溶液，采用紫外进行测定；波长：在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计以空白对照溶液做参比，在最大吸收波长处710nm处测定总铁含量。将2.0～18.0ml的水样加入试验溶液中，定量测定总铁含量。每个样本进行了四次平行测定。相对标准偏差(rsd，relativestandarddeviation)是0.25％～3.1％，加标回收率是92.8％～108％，平均加标回收率为100.4％。方法的准确度令人满意。当前第1页1 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技术特征：
1.一种亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，将包含待测总铁样品、十六烷基三甲基溴化铵、亚硝基r盐、ph缓冲液和稳定辅助剂的待测样品溶液进行紫外测定；
所述的待测总铁样品包含亚铁离子和铁离子；
所述的稳定辅助剂为强电解质水溶性盐；
所述的待测样品溶液中，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.0009～0.0016mol/l，优选为0.0012mol/l；亚硝基r盐的浓度为0.096～0.200％，优选为0.16％。
2.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，所述的稳定辅助剂为可电离出so42-的水溶性强电解质。
3.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，待测样品溶液中，稳定辅助剂的浓度为0.056～0.164mol/l。
4.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，所述的待测总铁样品包含亚铁离子和铁离子的混合溶液。
5.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，所述的ph缓冲液为醋酸-醋酸钠缓冲溶液。
6.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，所述的待测样品溶液的ph为4～7，优选ph5.5。
7.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，紫外测试的波长为475～800nm。
8.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，采用内标法进行紫外测定。
9.如权利要求1所述的亚铁离子和铁离子总铁同步测定方法，其特征在于，内标法紫外测定过程为：
(1)先测试待测样品溶液的吸光度，a待测＝kc待测
(2)测定fe标准溶液的紫外吸光度，afe标准＝kcfe标准
(3)在待测样品溶液中加入步骤(2)的fe标准溶液，进行测量混合溶液的吸光度值：a总＝kc总＝k(c待测+cfe标准)
(4)基于公式a待测/a总＝kc待测/k(c待测+cfe标准)；获得待测样品溶液中亚铁离子和铁离子的浓度。
技术总结
本发明提出一种溶液中总铁的测定方法。在使用紫外可见光谱检测溶液中的总铁含量时，先向溶液中加入缓冲剂醋酸‑醋酸钠溶液以调节溶液pH值，再向溶液中加入稳定辅助剂溶液，然后向待测溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)溶液，最后加入显色剂亚硝基R盐使其与溶液中的二价铁和三价铁络合显色，加蒸馏水定容到25ml试管中摇匀。在475～800nm范围内，用紫外可见分光光度计以空白对照溶液做参比，在最大吸收波长处710nm处测定总铁含量。该发明步骤简单，操作方便，可以快速高效地测量出溶液中总铁含量。
技术研发人员：阳春华;孙涛;朱红求;李勇刚;周灿;陈俊名
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：.11.20
技术公布日：.02.21
