一、总铁检测方法与原理
分光光度法(邻菲啰啉法)
原理:在 pH=2–9 条件下,Fe²⁺与邻菲啰啉生成橙红色络合物,通过消解将总铁(包括 Fe³⁺)还原为 Fe²⁺后显色测定。
步骤:
(1)使用盐酸羟胺将 Fe³⁺还原为 Fe²⁺;
(2)加入邻菲啰啉和缓冲液显色;
(3)在 510nm 波长测量吸光度,绘制标准曲线计算总铁含量。
原子吸收光谱法
原理:高温雾化使铁原子化,测定特征波长(248.3nm)吸光度,直接测定总铁含量。
特点:灵敏度高(可测 ppm 级),抗干扰性强。
EDTA 滴定法
原理:EDTA 与铁离子形成稳定络合物,通过终点颜色变化(蓝色→绿色)定量计算总铁。
二、二价铁(Fe²⁺)检测方法与原理
邻菲啰啉直接显色法
原理:Fe²⁺直接与邻菲啰啉显色,无需还原步骤,通过吸光度定量。
干扰:需避免氧气干扰,防止 Fe²⁺氧化为 Fe³⁺。
铁氰化钾显色法
原理:Fe²⁺与 K₃[Fe(CN)₆] 反应生成蓝色沉淀 KFe[Fe(CN)₆],通过沉淀颜色或吸光度检测。
酸性高锰酸钾滴定法
原理:利用 Fe²⁺的还原性,与高锰酸钾发生氧化还原反应,通过滴定消耗量计算浓度。
三、三价铁(Fe³⁺)检测方法与原理
硫氰酸钾显色法
原理:Fe³⁺与 SCN⁻生成血红色络合物 [Fe(SCN)ₙ]³⁻ⁿ,颜色深度与浓度正相关。
选择性:Fe²⁺无此反应,可特异性鉴别 Fe³⁺。
苯酚显色法
原理:Fe³⁺与苯酚反应生成浅紫色络合物,适用于无强氧化剂干扰的样本。
氢氧化钠沉淀法
原理:Fe³⁺与 OH⁻生成红棕色 Fe(OH)₃沉淀,通过沉淀现象定性检测。
电位滴定法
原理:将 Fe³⁺还原为 Fe²⁺后,用重铬酸钾滴定,通过电位变化计算 Fe³⁺含量。
四、方法对比与选择建议
检测指标 推荐方法 灵敏度 适用场景
总铁 分光光度法 0.1–5 mg/L 常规水质检测
Fe²⁺ 铁氰化钾显色法 快速定性 现场快速筛查
Fe³⁺ 硫氰酸钾显色法 高特异性 区分 Fe²⁺/Fe³⁺的复杂水样
高精度 原子吸收光谱法 0.001 mg/L 痕量分析、工业废水检测
注意事项:
检测 Fe²⁺时需隔绝氧气,防止氧化;
硫氰酸钾法需在酸性条件下操作以避免 Fe³⁺水解;
分光光度法需控制 pH 和温度以确保显色稳定性。