HYT 191-2015 海水冷卻水中鐵的測定（正式版）

中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)海水冷卻水中鐵的測定DeterminationofIronforcoolin2015-07-30發(fā)布I本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、國家海水及苦咸水利用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心：1海水冷卻水中鐵的測定1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了海水冷卻水電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)、火焰原子吸收分光光度法和鄰菲啰啉分光光度法三種鐵的測定方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于海水冷卻水中總鐵和可溶性鐵含量的測定。其中電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)為仲裁方法，檢測下限為0.02mg/L;火焰原子吸收分光光度法的檢測下限為0.20mg/L;鄰菲啰啉分光光度法的檢測下限為2μg。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法3術(shù)語和定義實驗室玻璃儀器實驗室玻璃儀器實驗室玻璃儀器單標(biāo)線容量瓶分度吸量管單標(biāo)線吸量管下列術(shù)語和定義適用于本文件。海水中含懸浮物吸附鐵、溶解態(tài)鐵、膠體態(tài)鐵及微生物體中鐵的總和。通過0.45μm濾膜過濾后海水中存在的所有形態(tài)鐵的總和。4電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)4.1方法原理液體樣品經(jīng)霧化器形成氣溶膠，進(jìn)入等離子態(tài)氬氣維持的ICP源，在高溫下幾乎完全離解，原子中的中外層電子在激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時所發(fā)出特征譜線，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)到達(dá)檢測器。本標(biāo)準(zhǔn)選用259.9nm波長的譜線。4.2試劑和材料4.2.1試劑和水分析方法中，除特殊規(guī)定外，均使用優(yōu)級純試劑和符合GB/T6682規(guī)定的一級水或二級水。24.2.3硝酸溶液(1+1)4.2.4硝酸溶液(1+3)4.2.5硝酸溶液(1+99)4.2.6純鐵粉(純度不小于99.9%)4.2.8鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液[p(Fe)=1.00mg/稱取1.000g純鐵粉(4.2.6),精確至1mg,加入10mL硝酸溶液(4.2.3),慢慢加熱并滴加鹽酸(4.2.7)助溶，至完全溶解后，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。也可使用國家有證標(biāo)準(zhǔn)物用單標(biāo)線吸量管移取10mL鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液(4.2.8)至100mL容量瓶中，并用硝酸溶液(4.2.5)稀釋4.2.10鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液[p(Fe)=10.0μg/mL]用單標(biāo)線吸量管移取10mL鐵標(biāo)準(zhǔn)中間液(4.2.9)至100mL容量瓶中，并用硝酸溶液(4.2.5)稀釋4.2.11人工海水(鹽度約為35)稱取氯化鈉27.38g、氯化鉀0.76g、氯化鈣1.14g、六水合氯化鎂5.08g、七水合硫酸鎂6.93g,溶于適量水中，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。經(jīng)0.45μm纖維濾膜過濾后貯于聚乙烯桶中，該人工海水鹽度約為35。4.3.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。4.3.4高純氬氣：純度不低于99.999%。4.3.5分析天平：實際分度值0.0001g。4.3.6孔徑0.45μm纖維濾膜及相應(yīng)濾器。4.3.8單標(biāo)線吸量管：容量10mL,符合GB/T12808—1991中A級的要求。4.3.9單標(biāo)線容量瓶：容量50mL、100mL和1000mL,符合GB/T12806—2011中A級的要求。4.3.10一般實驗室常用儀器和設(shè)備。水樣在采集后，直接用硝酸(4.2.2)調(diào)至pH值小于2,保存在聚乙烯瓶中。測定總鐵前，樣品要進(jìn)行消解。樣品混勻后，用單標(biāo)線吸量管吸取100mL水樣至150mL燒杯中，加入5mL硝酸(4.2.2),置于電熱板上在近沸狀態(tài)下將樣品蒸至近干，冷卻至室溫后再加入5mL硝酸(4.2.2),重新蒸至近干，冷卻至室溫后用30mL硝酸溶液(4.2.5)溶解殘渣，轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，定容搖勻。消解同時做樣品空白。水樣在采集后，應(yīng)立即用0.45μm纖維濾膜過濾，其濾液用硝酸(4.2.2)調(diào)至pH值小于2,于聚乙3烯瓶中保存。4.5分析步驟4.5.1儀器操作開機預(yù)熱，通氬氣，調(diào)節(jié)測量參數(shù)，使儀器達(dá)到最佳工作狀態(tài)。4.5.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制分別準(zhǔn)確吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液(4.2.10)0.00mL、0.10mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.50mL于6個50mL容量瓶中，用人工海水(4.2.11)稀釋至刻度，此時標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液鐵濃度分別為0.00mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.50mg/L,再各加入1mL硝酸(4.2.2),混勻。在儀器控制分析軟件中選擇譜線、編輯方法，依次吸入標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液，測得強度值，軟件自動給出標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的濃度可根據(jù)實際情況在測定范圍內(nèi)調(diào)整，數(shù)量不應(yīng)低于6個(含標(biāo)準(zhǔn)空白)。4.5.3樣品測定用單標(biāo)線容量瓶取50mL水樣，加入1mL硝酸(4.2.2),混勻。吸入高鹽霧化器，測定強度值，同時測定樣品空白，軟件自動算出樣品中鐵的濃度，單位為mg/L。4.6精密度與正確度5個實驗室參加實驗，鐵含量為0.397mg/L時，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差(s,)為0.023mg/L,重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%;再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差(sg)為0.033mg/L,再現(xiàn)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.0%。4.7注意事項本方法執(zhí)行中應(yīng)注意以下事項：——實驗所用玻璃儀器均應(yīng)經(jīng)硝酸溶液(4.2.4)浸泡，用時以純水洗凈；——由于本方法為海水直接進(jìn)樣，所以采用高鹽霧化器，如只有普通霧化器，則每測量1個溶液后要吸入1%硝酸清洗1min,做完實驗后再吸入1%硝酸清洗15min以上，防止堵塞毛細(xì)管；——如待測樣品鹽度過高(大于40)或過低(小于30),用于配制標(biāo)準(zhǔn)曲線的人工海水應(yīng)按4.2.11的比例重配或稀釋，使其鹽度與樣品相近。5火焰原子吸收分光光度法5.1方法原理在空氣-乙炔火焰中，鐵基態(tài)原子能吸收來自其空心陰極燈發(fā)射的共振線，且其吸收強度與鐵原子的濃度成正比。本標(biāo)準(zhǔn)選用靈敏吸收波長248.3nm。5.2試劑和材料同4.2。5.3.1火焰原子吸收分光光度計(具有氘燈或塞曼扣背景功能)。5.3.2鐵空心陰極燈。45.3.3高純乙炔：純度不小于99.9%。5.3.4空氣壓縮機：要求無油無水。5.3.5分析天平：實際分度值0.0001g。5.3.6孔徑0.45μm纖維濾膜及相應(yīng)濾器。5.3.7分度吸量管：容量1mL、5mL和10mL,符合GB/T12807—1991中A級的要求。5.3.8單標(biāo)線吸量管：容量10mL,符合GB/T12808—1991中A級的要求。5.3.9單標(biāo)線容量瓶：容量50mL、100mL和1000mL,符合GB/T12806—2011中A級的要求。5.3.10一般實驗室常用儀器和設(shè)備。5.4試樣的制備同4.4。5.5分析步驟5.5.1儀器操作按照儀器說明書，將儀器調(diào)至鐵測試最佳狀態(tài)。5.5.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制分別準(zhǔn)確吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液(4.2.10)0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL于6個50mL容量瓶中，用人工海水(4.2.11)稀釋到刻度，此時標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液鐵濃度分別為0.00mg/L、0.20mg/L、0.40mg/L、0.60mg/L、0.80mg/L、1.00mg/L,再各加入0.5mL鹽酸(4.2.7),混勻。依次吸入標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液，在248.3nm處測得吸光度值A(chǔ);,以吸光度A;-A。(標(biāo)準(zhǔn)空白)為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的鐵濃度(mg/L)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由計算機控制的儀器按照所編方法依次吸入標(biāo)準(zhǔn)溶液，軟件自動給出標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的濃度根據(jù)實際情況在測定范圍內(nèi)調(diào)整，數(shù)量不應(yīng)低于6個(含標(biāo)準(zhǔn)空白)。5.5.3樣品測定用單標(biāo)線容量瓶取50mL樣品，加入0.5mL鹽酸(4.2.7),混勻后吸入火焰，測定吸光度值A(chǔ),同時測定樣品空白A,,以A。-A。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對應(yīng)濃度，即為樣品中鐵的濃度，單位為mg/L。由計算機控制的儀器按照所編方法測定樣品和樣品空白，即可直接得出樣品中鐵含量。5.6精密度與正確度5個實驗室參加實驗，鐵含量為1.008mg/L時，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差(sr)為0.060mg/L,重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%;再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差(sg)為0.063mg/L,再現(xiàn)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%。5.7注意事項本方法執(zhí)行中應(yīng)注意以下事項：——實驗所用玻璃儀器均應(yīng)經(jīng)硝酸溶液(4.2.4)浸泡，用時以純水洗凈；——由于本方法為海水直接進(jìn)樣，長時間進(jìn)樣容易造成燃燒頭積鹽，因此每做一批樣后，應(yīng)吸入1%稀鹽酸清洗流路10min,并除去燃燒頭的積鹽；——鐵的測定靈敏度，與燃?xì)夂椭細(xì)獾谋壤泻艽箨P(guān)系，實驗前應(yīng)仔細(xì)調(diào)整以達(dá)到最佳效果，根據(jù)所用的原子吸收分光光度計，選定最佳儀器工作條件，測定時必須使用氘燈或塞曼扣背景模式；——如待測樣品鹽度過高(大于40)或過低(小于30),用于配制標(biāo)準(zhǔn)曲線的人工海水應(yīng)按(4.2.11)的比例重配或稀釋，使其鹽度與樣品相近。56鄰菲啰啉分光光度法6.1方法原理用抗壞血酸將試樣中的三價鐵離子還原成二價鐵離子，在pH值為4.5時，二價鐵離子可與鄰菲啰啉生成橙紅色絡(luò)合物，在最大吸收波長(510nm)處，用分光光度計測定其吸光值。6.2試劑和材料6.2.1試劑和水分析方法中，除特殊規(guī)定外，均使用分析純試劑和符合GB/T6682規(guī)定的一級水或二級水。6.2.3硫酸溶液(1+35)6.2.4硫酸溶液(1+3)6.2.5鹽酸溶液(1+1)6.2.6氨水溶液(1+3)6.2.7乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(pH=4.5)稱取164g乙酸鈉(CH?COONa·3H?O),溶于水，加84mL乙酸(冰醋酸),轉(zhuǎn)移至1000mL容量6.2.8抗壞血酸溶液(20.0g/L)溶解10.0g抗壞血酸于200mL水中，加入0.2g乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)及8.0mL甲酸，轉(zhuǎn)移至500mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。貯存于棕色瓶中(有效期一個月)。6.2.9鄰菲啰啉溶液(2.0g/L)稱取2.0g鄰菲啰啉，先用少許乙醇溶解，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。6.2.10過硫酸鉀溶液(40g/L)6.2.11硫酸鐵銨或硫酸亞鐵銨，優(yōu)級純。6.2.12鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液[p(Fe)=0.100mg/mL]稱取0.863g硫酸鐵銨(或0.702g硫酸亞鐵銨)(6.2.11),精確至1mg,置于200mL燒杯中，加入100mL水，10.0mL硫酸(6.2.2),溶解后全部轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。6.2.13鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液[p(Fe)=10μg/mL]用單標(biāo)線吸量管移取鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液(6.2.12)10mL至100mL容量瓶中，定容搖勻，此溶液1mL含10pg鐵，只限當(dāng)日使用。6.2.14人工海水鹽度為28:稱取25g氯化鈉(NaCl,優(yōu)級純)和8g硫酸鎂(MgSO?·7H?O,優(yōu)級純),溶于適量水中，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。貯于聚乙烯桶中。鹽度為35:稱取31g氯化鈉(NaCl,優(yōu)級純)和10g硫酸鎂(MgSO?·7H?O,優(yōu)級純),溶于適量水中，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。貯于聚乙烯桶中。其他鹽度的人工海水可按上述比例配制。6.3.1分光光度計，并附有3cm比色皿。6.3.2分析天平：實際分度值0.0001g。6.3.3孔徑0.45μm纖維濾膜及相應(yīng)濾器。6.3.4單標(biāo)線容量瓶：容量100mL、500mL和1000mL,符合GB/T12806—2011中A級的要求。66.3.5分度吸量管：容量1mL、5mL和10mL,符合GB/T12807—1991中A級的要求。6.3.6單標(biāo)線吸量管：容量15mL、25mL和50mL,符合GB/T12808—1991中A級的要求。6.3.8一般實驗室常用儀器和設(shè)備。6.4試樣的制備采樣后應(yīng)立即用硫酸溶液(6.2.4)酸化至pH值小于1。采樣后立即用孔徑0.45μm纖維濾膜過濾，并用硫酸溶液(6.2.4)酸化過濾海水至pH值小于1。6.5分析步驟6.5.1工作曲線的繪制a)分別準(zhǔn)確吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液(6.2.13)0.00mL(標(biāo)準(zhǔn)空白)、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL于8個100mL容量瓶中，依次加入15mL人工海水(6.2.14)并加水至約40mL,用硫酸溶液(6.2.3)調(diào)pH值接近2;b)向各容量瓶中加入3.0mL抗壞血酸溶液(6.2.8)、10.0mL緩沖溶液(6.2.7)和5.0mL鄰菲啰啉溶液(6.2.9),并用水稀釋至刻度，搖勻。對應(yīng)的鐵含量分