消除铁离子对EDTA 容量法测定锌离子的干扰实验探究

在石油化工行业的循环水系统中，通常采用药剂法控制系统的腐蚀与结垢问题。现有的高效水处理药剂会存在含锌盐的复配剂以提高缓蚀阻垢效果，锌离子浓度高低在很大程度上反映了水处理剂的阻垢分散性能，也能为推断系统受腐蚀危害以及锌离子沉积情况提供数据。

在水质监测中，用EDTA容量法测定锌含量，存在水中铁离子干扰显色滴定，终点颜色不易观察，甚至无法获得滴定终点等问题。针对铁离子对EDTA滴定锌离子带来的干扰，通过对几种掩蔽剂进行滴定选择实验，提出了在采用EDTA容量法测定锌离子中，用氟化铵与抗坏血酸复配可以掩蔽铁离子的干扰，测定结果准确并稳定。

目前水中锌离子测定有锌试剂分光光度法、原子吸收光谱法和EDTA络合滴定法3种，锌试剂分光光度法和原子吸收光谱法虽然有明确的国家标准，但锌试剂分光光度法在分析前要进行消解处理，耗时时间长；原子吸收法购买仪器成本高，也因循环水中存在的药剂不确定性，背景消除掩蔽剂的选择带来困难，检测难度相对较高。对于过程控制的锌离子监控，重点是锌离子数据的趋势走向，快速、高效、低成本的ED-TA容量法是生产现场优先选用的检测方法，并已形成企业标准正常运行多年。

虽然循环水中钙、镁含量很高，但与EDTA发生络合反应是在pH10以上的碱性条件下，锌离子与EDTA发生络合反应是在pH5~6的酸性条件下进行，在此条件下一般只有铁和铝能对锌滴定产生干扰。在长期检测中发现，当水中的铁离子出现异常升高时(正常情况下，循环水的铁离子含量低于0.50mg/L)，铁离子会干扰显色滴定，终点颜色不易观察，甚至显色剂封闭无法获得滴定终点等问题。针对铁离子对EDTA滴定锌离子带来的干扰，选择合适的掩蔽剂进行滴定实验，对实现循环水系统的锌离子正常监测具有良好的实际意义。用能掩蔽铁离子干扰的氟化钾、氟化钠、氟化铵、柠檬酸、抗坏血酸5种试剂进行实验，实验结果的回收率在95.0%~105.0%，可以判定其检测准确度满足要求。 

1实验部分

1．1主要试剂

锌标准溶液(0.1mg/ml)；乙酸－乙酸钠缓冲溶液［pH=5.5，称取200g乙酸钠(CH3COONa·3H2O)溶于150ml水中,加入9ml冰醋酸,用水稀释至1000ml]；EDTA标准溶液(0.001mol/L)；二甲酚橙指示剂(6g/L)；氢氧化钠溶液(2mol/L)；盐酸溶液(2mol/L)；氟化钾固体试剂；氟化铵固体试剂；氟化钠固体试剂；抗坏血酸固体试剂；柠檬酸钠溶液固体试剂；铁标准溶液(0.1mg/L)。 

1．2实验方法

准确吸取一定量的锌标准溶液，加入不同量的铁标准溶液，移入250ml锥形瓶中，用水稀释至100.0ml，用2mol/L氢氧化钠溶液或2mol/L盐酸溶液调节pH至5~6，摇匀后加入20ml乙酸－乙酸钠缓冲溶液，加热至30℃~40℃，加入二甲酚橙指示剂2~3滴，用0.001mol/LED-TA标准溶液滴定至试样由紫红色突变为亮黄色为终点，记录EDTA标准溶液消耗体积。 

2结果与讨论

2．1铁离子对测锌的干扰

2．1．1现场循环水铁离子和锌离子的监测情况

石化行业间冷开式循环水系统中铁离子的指标控制不大于2.0mg/L，在加药良好运行的循环系统中，水中的铁离子含量通常在0.50mg/L以下，2019年7月炼油某套循环水停工检修再开工时，由于设备和管线在一段时间暴露在空气中，导致设备和管线表面有锈蚀，虽然开工时进行了清洗和置换，但水体的铁离子仍比正常时段高。表1为2019年4月至7月某套循环水水质部分监测数据。

2．1．2实验铁离子对测锌的干扰

准确吸取2ml锌标准溶液，加入不同量的铁标准溶液按1.2的实验方法进行，结果见表2。

由表1可知，当被测溶液中含0.50mg/L的铁离子时，终点就会出现返红现象，当铁离子含量超过1.00mg/L时，终点返红严重难以观察，说明铁对锌的测定有干扰。

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