鄰菲羅啉分光光度法測定含硫污水中鐵離子方法的探討

馬新鳳，韓紅亮，裴富饒

(濰坊弘潤石化科技有限公司，山東 濰坊 262737)

在石化裝置中，原料中硫含量的上升會加重對設(shè)備的腐蝕，使含硫污水中鐵離子濃度上升。通過測定各排污口污水中總鐵含量，可以對設(shè)備受腐蝕程度做一個(gè)有效的評估，對電脫鹽、緩蝕劑加注、注水等工藝調(diào)整提供一個(gè)參考依據(jù)。但由于含硫污水成分復(fù)雜，濁度較大，影響總鐵測定的因素較多，用分光光度法測定，干擾嚴(yán)重，經(jīng)過長期的摸索和多次試驗(yàn)，總結(jié)出對較渾濁的水樣先進(jìn)行處理后測定，可以解決上述問題。下面就從水樣測定過程,影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素及安全防護(hù)措施等幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

1 水樣測定過程

1.1 實(shí)驗(yàn)原理：

亞鐵離子在pH值3～9的條件下，與鄰菲羅啉(1，10-二氮雜菲)反應(yīng)，生成桔紅色絡(luò)合離子： 3C12H8N2+Fe2+→[Fe(C12H8N2)3]2+，此絡(luò)合離子在pH值3～4.5時(shí)最為穩(wěn)定。 水中三價(jià)鐵離子用鹽酸羥胺還原成亞鐵離子，可用分光光度計(jì)在波長510nm處測其吸光度。

1.2 水樣的采集和預(yù)處理

1.2.1 水樣采集

含硫污水因含有大量的H2S，導(dǎo)致水體黑臭，有懸浮物和沉淀物。因此在取樣時(shí)因配帶防H2S防毒面具，戴防護(hù)手套。

1.2.2 預(yù)處理

無機(jī)酸酸化——吹氣

將水樣放在通風(fēng)柜內(nèi)，用1∶1鹽酸酸化水樣，使水樣pH值<3，有效的溶解水樣中的FeS，將普氮?dú)馔ㄈ胨峄^的水樣中，吹氣加快H2S逸出，吹至水樣呈接近透明狀，用醋酸鉛試紙測試無H2S氣體逸出。

1.3 試劑

1.3.1 1+1鹽酸溶液1.3.2 1+1氨水1.3.3 剛果紅試紙1.3.4 10%鹽酸羥胺溶液1.3.5 0.12%鄰菲羅啉溶液

1.4 儀器

1.4.1 7230G分光光度計(jì)1.4.2 50mL容量瓶1.4.3 移液管1.4.4 50mL具塞比色管1.4.5 3cm玻璃比色皿

1.5 水樣的測定

取經(jīng)預(yù)處理的水樣50mL于150mL錐形瓶中，放入1nm長的剛果紅試紙，用1+1鹽酸溶液調(diào)節(jié)使水呈酸性，pH值<3，剛果紅試紙顯藍(lán)色。加熱煮沸10min，冷卻后移入50mL比色管中，加10%鹽酸羥胺溶液1mL，搖勻，1min后，再加0.12%鄰菲羅啉溶液2mL，用1+1氨水調(diào)節(jié)pH值，使剛果紅試紙呈紫紅色，再加1滴氨水，試紙呈紅色后用水稀釋至刻度。10min后于510nm處，以3cm比色皿，以試劑空白作參比，測其吸光度。

2 影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素及措施

2.1 水樣的影響

(1)水樣有底色，可用不加鄰菲羅啉的試液作參比，對水樣的底色進(jìn)行校正。

(2)對于有懸浮物或沉淀的水樣，在取樣前一定要將水樣充分混勻，保證所取水樣有代表性。

對黑臭的含硫污水進(jìn)行酸化--吹氣處理。加鹽酸煮沸使三氧化二鐵和氫氧化鐵等沉淀溶解為可溶性的Fe3+或 Fe2+。

2.2 加試劑順序的影響

Fe3+易被鹽酸羥胺還原成Fe2+，因不穩(wěn)定，又極易被空氣中的氧氣氧化成Fe3+，因此嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求加酸、加熱、煮沸冷卻后，再加入鹽酸羥胺和鄰菲羅啉溶液，使亞鐵離子迅速與鄰菲羅啉顯色。

2.3 剛果紅試紙和pH值調(diào)節(jié)的影響

將剛果紅試紙剪成小塊，緩慢加入氨水，剛果紅試紙變色很慢，加入一滴氨水要充分混勻后，再觀察顏色。使剛果紅試紙變?yōu)樽霞t色后，再加一滴。加入量過多，或?qū)е路治鼋Y(jié)果偏高。當(dāng)樣品pH值大于3.5時(shí)，易導(dǎo)致高價(jià)鐵水解沉淀。

2.4 玻璃器皿影響

取樣瓶、比色管和比色皿先用水沖洗干凈，然后用1+1鹽酸浸泡30min，用清水、再用蒸餾水沖洗后晾干備用。

2.5 水樣煮沸的影響

水樣煮沸10min，不能讓水樣劇烈沸騰，剩余水樣很少或接近燒干的情況，使測量結(jié)果偏低。

2.6 水樣含鐵高低的影響

若水樣含鐵量較高,可減少取樣量，或適當(dāng)稀釋。讓被測水樣的鐵含量在所標(biāo)曲線范圍內(nèi)，再通過稀釋比列求得所測水樣的濃度。

2.7 試劑的純度影響

各批試劑的鐵含量如不相同，每新配一次試液，都需重新繪制校準(zhǔn)曲線。

3 操作規(guī)程中的安全防護(hù)措施

3.1 H2S

3.1.1 健康危害

硫化氫是無色、劇毒的酸性氣體，低濃度時(shí)有臭雞蛋氣味，濃度高時(shí)會迅速麻痹嗅覺神經(jīng)，使人喪失嗅覺。 H2S濃度較高時(shí)，將奪去血液中的氧，使人體器官缺氧而中毒，甚至死亡。

3.1.2 防護(hù)措施

含硫污水酸化時(shí)，因?yàn)闀a(chǎn)生有毒氣體，必須佩戴防護(hù)用具，在通風(fēng)柜內(nèi)操作，剩余的水樣必須統(tǒng)一收集處理。

3.2 鹽酸

3.2.1 健康危害

蒸氣或霧對眼、鼻、喉有刺激性。皮膚或眼接觸可致灼傷。長期反復(fù)皮膚接觸，可引起皮膚刺激。

3.2.2 防護(hù)措施

在通風(fēng)柜中操作，空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，必須佩帶防毒面具、戴安全防護(hù)眼鏡、戴橡皮手套。工作后，淋浴更衣。

3.3 氨水

3.3.1 健康危害

吸入后對鼻、喉和肺有刺激性引起咳嗽、氣短和哮喘等。氨水濺入眼內(nèi)，如不采取急救措施，可造成角膜潰瘍、穿孔，并進(jìn)一步引起眼內(nèi)炎癥，最終導(dǎo)致眼球萎縮而失明。皮膚接觸可致灼傷。慢性影響：反復(fù)低濃度接觸，可引起支氣管炎。皮膚反復(fù)接觸，可致皮炎，表現(xiàn)為皮膚干燥、癢、發(fā)紅。

3.3.2 防護(hù)措施

在通風(fēng)柜中操作，佩帶防毒面具、戴安全防護(hù)眼鏡、戴防化學(xué)品手套。工作現(xiàn)場禁止吸煙、進(jìn)食和飲水。工作后，淋浴更衣。

3.4 使用電爐子的安全操作

(1)如其它加熱方式無法替代使用明火電爐的，必須采取有效的防范措施，隔離易燃易爆物品。

(2)使用明火電爐期間必須有人在旁邊監(jiān)護(hù)，無人監(jiān)護(hù)時(shí)，必須將明火電爐關(guān)閉。

(3)使用明火電爐加熱介質(zhì)時(shí)，避免介質(zhì)溢出流到爐盤上，導(dǎo)致短路。

(4)使用明火電爐加熱介質(zhì)時(shí)，不能將管口對著人，以免介質(zhì)被加熱后噴出傷人。

(5)使用電爐子，不能用濕手拔、插插座，不能把電壓打得太大，使用完畢及時(shí)關(guān)閉電爐子，不能用電爐子用來做非生產(chǎn)用電。如果電爐子不斷電，不能用手隨意搬動電爐子，不能對電爐子進(jìn)行維修操作。

(6)加熱容器是玻璃、金屬容器，加熱時(shí)應(yīng)墊上石棉網(wǎng)以免觸電和發(fā)生短路事故。