重金屬鐵測定儀通過顯色反應(yīng)(如鄰菲啰啉法)測定鐵離子濃度,檢測前的預處理是消除干擾、確保檢測精度的核心環(huán)節(jié)。預處理需針對樣品中的懸浮顆粒物、干擾離子及有機物等雜質(zhì),通過標準化流程實現(xiàn) “顆粒去除、干擾消除、形態(tài)轉(zhuǎn)化” 三大目標,為后續(xù)顯色反應(yīng)提供穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境。 一、樣品采集與保存 采集容器選用聚乙烯或石英材質(zhì)(避免玻璃容器溶出鐵離子),使用前用 10% 硝酸浸泡 24 小時,再用超純水沖洗 3 次。采樣時需充滿容器(減少頂部空間,避免鐵離子氧化),若樣品 pH<2 或>10,需立即用硝酸或氨水調(diào)節(jié)至 pH2-3(防止鐵離子沉淀),并添加 1% 硝酸(按體積比)作為保存劑。保存時間不超過 7 天(低溫 4℃保存可延長至 14 天),運輸過程需避免劇烈震動(防止顆粒物懸浮狀態(tài)改變)。采樣后需標注采集時間、pH 值及保存劑添加量,確保預處理可追溯。 二、顆粒物去除需保障樣品均一性 樣品中若含懸浮顆粒物(如泥沙、生物碎屑),需通過離心或過濾分離:離心處理時轉(zhuǎn)速設(shè)置為 3000r/min,離心 10 分鐘后取上清液(避免取沉淀層);過濾需使用 0.45μm 孔徑濾膜(纖維素 acetate 材質(zhì),預先用超純水沖洗至無鐵離子溶出),過濾前棄去初始 5mL 濾液(避免濾膜污染)。若樣品濁度較高(>10NTU),需先稀釋(用超純水)至濁度<5NTU 再處理,稀釋倍數(shù)需記錄(用于結(jié)果換算)。禁止使用濾紙過濾(可能引入鐵離子污染),過濾裝置需專用(避免與其他金屬檢測樣品共用)。 三、消解處理用于轉(zhuǎn)化鐵離子形態(tài) 樣品中的鐵可能以有機結(jié)合態(tài)(如與腐殖質(zhì)結(jié)合)存在,需通過消解轉(zhuǎn)化為游離態(tài)鐵離子。常規(guī)消解采用電熱板加熱法:取 50mL 樣品于燒杯中,加入 5mL 濃硝酸(優(yōu)級純),蓋上表面皿,加熱至微沸(溫度≤120℃),保持 30 分鐘至體積減少至 10mL 左右。冷卻后加入 2mL 高氯酸(僅用于高有機物樣品),繼續(xù)加熱至冒白煙(避免蒸干),冷卻后用超純水定容至 50mL。消解過程需在通風櫥內(nèi)進行(防止酸霧危害),空白對照(超純水 + 相同試劑)需同步消解,用于扣除試劑本底值。若樣品含硫化物(如廢水),需先加入過氧化氫(30%)去除(至無氣泡產(chǎn)生),再進行消解。 四、干擾離子消除需針對性處理 水體中的銅、鋅等金屬離子會與顯色劑反應(yīng)(如鄰菲啰啉),需加入掩蔽劑:銅離子濃度>1mg/L 時,添加 1% 硫脲溶液(按體積比 5% 加入);鋅離子超標時加入 0.1mol/L EDTA 溶液(控制 EDTA 與干擾離子摩爾比 2:1)。高濃度氯離子(>1000mg/L)會氧化亞鐵離子,需加入硫酸羥胺(0.5g/100mL 樣品)還原,同時調(diào)節(jié) pH 至 3-4(用醋酸 - 醋酸鈉緩沖液)。若樣品含氧化性物質(zhì)(如余氯),需先加入亞硫酸鈉溶液(0.1mol/L)至淀粉 - 碘化鉀試紙不變藍,再進行后續(xù)處理。掩蔽劑需現(xiàn)配(有效期不超過 3 天),添加后需攪拌均勻并靜置 5 分鐘(確保反應(yīng)充分)。 五、pH 調(diào)節(jié)與稀釋需適配顯色條件 顯色反應(yīng)需在特定 pH 范圍(鄰菲啰啉法為 pH3-9)進行,預處理后需用稀硝酸或稀氨水調(diào)節(jié) pH:用精密 pH 試紙(范圍 1-14)監(jiān)測,調(diào)節(jié)時緩慢滴加試劑(避免局部過酸或過堿),每次滴加后攪拌 30 秒再測 pH。若樣品鐵離子濃度超過儀器量程(如>5mg/L),需用超純水稀釋(稀釋后濃度需在量程 1/3-2/3 區(qū)間),稀釋后需再次調(diào)節(jié) pH(避免稀釋導致 pH 波動)。稀釋用超純水需檢測鐵離子本底(應(yīng)<0.01mg/L),確保稀釋過程無污染。 六、空白與質(zhì)控樣品處理需同步進行每批樣品需做空白實驗:取 50mL 超純水,按相同預處理流程(消解、過濾、調(diào)節(jié) pH)處理,用于扣除試劑與環(huán)境引入的鐵離子。同時設(shè)置質(zhì)控樣品:添加已知濃度的鐵標準溶液(濃度為樣品預期值的 80%-120%)至空白水中,預處理后檢測回收率(需在 85%-115% 范圍內(nèi)),若回收率超標,需重新檢查預處理步驟(如消解是否完全、掩蔽劑是否足量)。空白與質(zhì)控樣品需與實際樣品同條件處理,避免單獨操作導致的誤差。 預處理后的樣品需在 2 小時內(nèi)檢測(避免鐵離子形態(tài)再次變化),若無法及時檢測,需密封冷藏(4℃)并在 24 小時內(nèi)完成檢測。預處理過程中產(chǎn)生的廢液(如消解廢液、洗滌液)需分類收集(含硝酸廢液單獨存放),按危險廢物規(guī)范處理。所有預處理工具(燒杯、移液管、離心管)需專用,使用后立即用 10% 硝酸浸泡(至少 12 小時),再用超純水沖洗備用。 預處理的核心是 “最大限度保留目標物、去除干擾物”,每個步驟都需以減少誤差為原則 —— 例如消解過度會導致鐵離子損失,掩蔽劑不足則無法消除干擾。
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