溶液中铁离子的定量分析

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严斌严斌

定量分析作为分析化学的一个分支，其主要任务是测定物质中有关组分的含量！

步骤

取样干燥试样分解试样消除干扰测定计算分析结果

分析方法

酸碱滴定

沉淀滴定

络合滴定

氧化还原滴定

化学分析法 滴定分析法

仪器分析法光学分析法

溶液中铁离子浓度的测定

邻二氮菲吸光光度法

EDTA络合滴定

次亚磷酸钠－亚硫酸钠还原硫酸铈容量法

邻二氮菲吸光光度法测定铁

实验原理 ：吸光光度法是测定物质含量的一种常用方法。当入射光波长和液层厚度一定时，有色溶液的吸光度 A与溶液的浓度 c成正比，数学表达式为：

A = k·c

由上式可知，通过测量有色溶液的吸光度，便可求得有色溶液的浓度。

测定 Fe2+ 离子，选择邻二氮菲为显色剂，在 pH=2~9 时，邻二氮菲与 Fe2+ 离子生成稳定的橙红色配合物：

Fe3+ 能与邻二氮菲生成淡蓝色配合物，故显色前要加入还原剂盐酸羟胺使其全部还原为 Fe2+ ：

2Fe3+ + 2NH2OH ＋ 2OH － = 2Fe2+ + N2↑ + 4H2O

N

N

N

NFe2+ +3 Fe

3

2+

本实验采用标准曲线法 （又称工作曲线法），即配制一系列浓度由小到大的标准溶液，在给定条件下依次测出各标准溶液的吸光度。以标准溶液的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，在坐标纸上绘出标准曲线。测定未知试样时，操作条件与测绘标准曲线时相同。测出试样的吸光度，从标准曲线上查出相应的被测物质的浓度

硫氰酸钾比色法

: Fe3+ + 3SCN － = Fe(SCN)3 （红色）

1 ．准备有关试剂 :

硫酸铁铵标准液 硫氰酸钾溶液 硫氰酸钾溶液

2 ．配制标准比色液

　　取六支同规格的 50 mL 比色管，分别加入 0.1

mL 、 0.2 mL 、 0.5 mL 、 1.0 mL 、 2.0 mL 、 4.0

mL 硫酸铁铵标准液 ， 加蒸馏水稀释至 40 mL后

再加 5 mL 硝酸溶液和 1 滴 2 mol·L － 1 KMnO4溶液 ,

稀释至 50 mL ，最后加入 l mL 硫氰酸钾溶液混匀

，放在比色架上作比色用。

3 ．测定水样的含铁总量　　 取水样 40 mL 装入洁净的锥形瓶中，加入

5 mL 硝酸溶液并加热煮沸数分钟。 冷却后倾入

与标准比色液所用相同规格的比色管中， 用蒸

馏水稀释至 50 mL 处，最后加入 1mL 硫氰酸钾溶

液，混匀后与上列比色管比色，得出结果

络合滴定法 对于三价铁离子，可在用磺基水杨酸作指示剂的情况下用 EDTA 直接滴定。但是由于 Fe3+ 与 EDTA 的络合缓慢，而且在酸性不高时， Fe3+ 水解成多核羟络合物，使之与EDTA 络合更 慢。因此。可以硝酸铋反滴定法测定之。具体方法如下：先 加入过量的 EDTA 标准溶液于酸性溶液中， 调节 PH 为 2 ～ 3 ，煮沸溶液，此时溶液的酸度较高， 又有过量的 EDTA 存在， Fe3+ 不会形成多核羟络合物。煮沸则又加速了 Fe3+ 与 EDTA 的络合反应。然后将溶液冷却，并调PH5 ～ 6 ， 以保证 Fe3+ 与 EDTA 络合反应定量进行。 最后再加入磺基水杨酸指示剂，此时 Fe3+ 已形成 Fey 络合物，过量的 EDTA 用 Bi3+ 标准溶液进行反滴定，这样测得的准确度比较高。

具体方法如下：先加入过量的 EDTA 标准溶液于酸性中，

调节 PH 为 2 ～ 3 ，煮沸溶液，此时溶液的酸度较高，又有过

量的 EDTA 存在， Fe3+ 不会形成多核羟络合物。煮沸则又加

速了 Fe3+ 与 EDTA 的络合反应。然后将溶液冷却，并调 PH5 ～

6 ，以保证 Fe3+ 与 EDTA 络合反应定量进行。最后再加入磺

基水杨酸指示剂，此时 Fe3+ 已形成 Fey 络合物，过量的

EDTA 用 Bi3+ 标准溶液进行反滴定，这样测得的准确度比较

高。

由于 EDTA 铋络合物的稳定性与 EDTA 铁络合物的稳定性相比较弱，因此在滴定过量的 EDTA时可选择铋离子，结果相对更准确！

设在滴定 V 体积铁离子溶液时加入的过量 EDTA 浓度为 C0，体积为 V0，反滴 EDTA 的硝酸铋溶液体积为 V1, 浓度为 C1 ，可得到待测溶液中铁离子浓度为从 C ＝（ C0V0-C1V1） /V

氧化还原滴定 次亚磷酸钠 - 亚硫酸钠还原硫酸铈含量法测定铁

为了适应当前环境，消除汞害的要求选择用次亚磷酸钠 - 亚硫酸钠还原三价铁，选择合适的指示剂，再用硫酸铈标准溶液滴定亚铁，从而可以测定溶液中三价铁离子的含量，

此方法中，硫酸铈溶液不但很稳定，而且在冷溶液中不与过剩的次亚磷酸根反应 .

不管是在平时的学习实验还是在工业生产中，

为了获得不同精确度要求的测定结果，我们必须

熟悉和掌握以上所述的几种不同种类滴定方法，

根据实际情况（如条件，成本，分析要求）选择

不同的滴定方法！