4,7-二苯基-1,10-菲啰啉分光光度法测定 环境空气和废气中的铁的方法确认报告

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4,7-二苯基-1,10-菲啰啉分光光度法测定

环境空气和废气中的铁的方法确认报告

西安国联质量检测技术股份有限公司

品控部：刘娟娟

一、方法原理
用过氯乙烯滤膜采集颗粒物样品，经灰化及酸消解后制备成样品溶液。在酸性介质中，亚铁离子与4,7-二苯基-1,10-菲啰啉生成红色络合物，根据颜色深浅，用分光光度法测定。
二、仪器和试剂
1、仪器和设备
1.1、具比色管：25 mL。
1.2、分液漏斗：250 mL。
1.3、聚四氟乙烯坩埚：50 mL。
1.4、瓷坩埚：50 mL。
1.5、总悬浮颗粒物采样器：中流量采样器。
1.6、酸度计。
1.7、分光光度计。
2、试剂
2.1、硝酸、盐酸、高氯酸、氢氟酸，优级纯。
2.2、过氯乙烯滤膜。
2.3、BP显色剂（0.01 mol/L）：称取0.332 g 4,7-二苯基-1,10-菲啰啉溶解于100 mL95%乙醇中。贮存于冰箱，可保存30 d。
2.4、10%（m/V）盐酸羟基胺溶液：称取20 g盐酸羟基胺，溶解于200 mL水中。
2.5、乙酸-乙酸钠缓冲溶液：称取32.8 g乙酸钠溶解于少量水中，加入23 mL冰乙酸，用水稀释至200 mL。将此溶液移入250mL锥形分液漏斗中。
2.6、铁标准贮备液：称取0.4000 g高纯铁粉（99.999%），加入（1+1）盐酸溶液30 mL，待全部溶解后，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液中每毫升含400 μg铁。
2.7、铁标准使用液：吸取5.00 mL铁标准贮备溶液，置于100 mL容量瓶中，加（1+1）盐酸溶液2.0 mL，用水稀释至标线。此溶液每毫升含20.0 μg铁。临用时配制。
三、分析步骤
1、样品的采集
流量采样器：以0.5~1 L/min的流量，采样8~10 m³。
2、样品的测定
①取适量样品滤膜置于瓷坩埚内，放入马弗炉中于500℃下灰化30 min。断电，待炉温降至300℃以下时，取出瓷坩埚。冷却后，加5 mL硝酸，1 mL高氯酸，于电热板上加热消解，反复加入少量硝酸及高氯酸消解样品，直至溶液清澈透明为止。
②向各管中加入10%盐酸羟基胺2.0 mL，pH4乙酸-乙酸钠缓冲溶液5.0 mL，95%乙醇6.0 mL和BP显色剂1.00 mL，用水稀释至100 mL，摇匀。
③在波长535 nm处，用1 cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对铁的含量（μg），绘制标准曲线。
3、本次样品测定用标准溶液代替实际采样样品。
4、空白试验
取同批号、等面积空白滤膜，在样品测定的同时，在535 nm波长处测定空白溶液的吸光度值。
四、标准曲线的绘制
取8支25 mL具比色管，按照表1配制标准系列。

表1 铁标准系列

管号	0	1	2	3	4	5	6	7
铁标准使用液（mL）	0	0.30	0.60	0.90	1.20	1.50	1.80	2.00
铁含量（μg）	0	6.00	12.0	18.0	24.0	30.0	36.0	40.0

各瓶混匀，在波长535 nm 处，以空白滤膜为参比测量吸光度，扣除空白的吸光度后，对应铁的质量含量（μg），计算标准曲线的回归方程。

表2 铁标准曲线测定表

编号	0	1	2	3	4	5	6	7
标准溶液体积（mL）	0	0.30	0.60	0.90	1.20	1.50	1.80	2.00
铁含量（μg）	0	6.00	12.0	18.0	24.0	30.0	36.0	40.0
吸光度	0.009	0.062	0.106	0.157	0.202	0.253	0.302	0.342
校正吸光度	0	0.053	0.097	0.148	0.193	0.244	0.293	0.333
y=0.0082x+0.0002    r=0.9993
吸光度	0.008	0.064	0.106	0.157	0.204	0.253	0.303	0.345
校正吸光度	0	0.056	0.098	0.149	0.196	0.245	0.295	0.337
y=0.0082x+0.001    r=0.999
吸光度	0.007	0.062	0.106	0.157	0.202	0.253	0.302	0.339
校正吸光度	0	0.055	0.099	0.150	0.195	0.246	0.295	0.332
y=0.0082x+0.0018    r=0.9995

标准曲线如下：

五、计算结果

式中：W—测定时所取样品溶液中铁的含量，μg；
      W₀—空白滤膜中铁的含量，μg；
      Vt—样品溶液总体积，mL；
      Va—测定时所取样品溶液体积，mL；
      S_t—样品滤膜总面积，cm²；
      S_a—测定时所取样品滤膜面积，cm²；
      V_n—标准状况下的采样体积，m³。
六、检出限
每天测定3个空白样品，测定3天，计算其检出限，结果如下：

表3 检出限的计算

时间	2016.11.21			2016.11.22			2016.11.23
序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
吸光值A	0.062	0.057	0.068	0.065	0.056	0.063	0.068	0.064	0.068
校正值A0	0.053	0.048	0.059	0.057	0.048	0.055	0.061	0.057	0.061
含量（μg）	6.439	5.829	7.171	6.805	5.707	6.561	7.220	6.732	7.220
浓度（mg/m3）	0.00003	0.00003	0.00004	0.00004	0.00003	0.00003	0.00004	0.00004	0.00004
均值（mg/m3）	3.53×10-5
SD	3.01×10-6
MD.L=2.896×SD（mg/m3）	8.72×10-6

本实验室测得检出限为8.72×10^-6 mg/m³，小于标准方法中铁的检出限0.02 mg/m³，能够满足方法标准的要求。
七、精密度
平行测定同一样品7次，计算其精密度，结果如下：

表4 精密度的计算

序号	1	2	3	4	5		6	7
吸光值A	0.062	0.067	0.065	0.064		0.062	0.063	0.063
校正值A0	0.054	0.059	0.057	0.056		0.054	0.055	0.055
含量（μg）	6.561	7.171	6.927	6.683		6.439	6.561	6.488
分析结果（mg/m3）	0.00003	0.00004	0.00004	0.00004		0.00003	0.00004	0.00004
平均值（mg/m3）	3.53×10-5
标准偏差SD	2.57×10-6
相对标准偏差RSD%	7.3

本实验室测得精密度为7.3%，本方法的精密度能够满足标准方法的要求。

说明：1、测定均值计算公式为：

2、标准偏差SD计算公式为：

3、相对标准偏差RSD计算公式为：

八、准确度
根据加标回收率=（加标后测得量-加标前测得量）/加标量×100%公式计算所得，测3组加标回收见表5：

表5 加标回收率

序号	1	2	3
样品体积V1（ml）	10.0	10.0	10.0
加标样体积V2（ml）	0.9
原样吸光度A1	0.197	0.193	0.195
加标样吸光度A2	0.315	0.346	0.343
加标前测得m1(μg)	23.446	22.964	23.205
加标后测得量m2(μg)	37.663	41.398	41.036
回收率﹪	79	102	99
平均回收率﹪	93

本实验室测定的加标回收率为93%。本实验室测定准确度符合要求。
九、注意事项
1、不同仪器的最佳工作条件不同，要根据仪器的说明书正确选择波长、干燥、灰化的温度及时间。
2、若需测定总悬浮颗粒物的质量浓度，在采样前后，将滤膜放在平衡室平衡24 h，称重至恒重。可将过氯乙烯滤膜夹放在铝箔中间称重，以减少吸湿。
十、结论
本实验室测得检出限为8.72×10^-6 mg/m³，小于标准方法中铁的检出限0.02 mg/m³，能够满足方法标准的要求。本实验室测得精密度为7.3%，本方法的精密度能够满足标准方法的要求。本实验室测定的加标回收率为93%，本实验室测定加标回收率符合标准要求。
本实验室所用的仪器、器具、耗材都经过验收合格才使用，人员是经过专业培训，所使用的物资和实验室用水均验收合格才投入使用。
[img=,138,2]file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps98D8.tmp.png[/img]通过对上述指标的测试验证，所得结果均符合方法要求，我们认为使用此方法在技术方面、仪器和人员配备上是可行的，所以对此方法予以确认。