光度法测定痕量铁的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

铁是人体内所必须的一种元素，它是血红蛋白以及多种酶的重要成分，铁的缺乏会导致免疫力下降，最常见的就是缺铁性贫血。同时铁是一种重要的工业原料，被广泛用于冶金、地质、环境、化工、材料科学等领域.因此，痕量铁已成为水体、环境、食品等样品中重要的检测对象之一。目前测定铁离子含量的方法包括荧光光度法[1]，极谱法[2]，化学滴定法[3]化学发光法[4]，原子吸收光谱法[5]，容量法[6]等，其中催化动力学光度法灵敏度高，选择性好的特点，使得这一方法得到广泛应用。在催化动力学这一方法中，体系有很多，可采用不同的介质，氧化剂和显色剂，为了准确测定痕量铁的含量，寻找新的体系来获得更高的精度至关重要。

利用铁(Ⅲ)在酸性介质对氧化剂氧化有色染料或指示剂的褪色反应有明显催化作用，且吸光度变化值与铁(Ⅲ)的浓度在一定范围内呈比尔定律，建立催化动力学光度法测定痕量铁。影响催化动力学光度法的因素主要有介质，氧化剂和显色剂等。

1.介质的影响

选择介质是建立体系的第一个环节，对整个研究有着不可轻视的作用，主要有乙酸-乙酸钠、稀硫酸、盐酸，氨水等介质。魏永前[7]基于pH=3.5的HAc-NaAc介质，一定量KI的存在下Fe(Ⅲ)催化KBrO3氧化季胺[4,4′-(二甲氨基)-二苯基甲烷]显色的反应，线性范围为0.5-20μg/L,检出限为0.15μg/L,用于检测水样。刘长增[8]基于pH=3.5的HAc-NaAc介质，以1,10-菲啰啉为活化剂，Fe(Ⅲ)催化H2O2氧化Zn的反应，检出限为2.210-11g/mL,线性范围为0.0-2.0ng/mL。施先义[9]采用pH=5.6的HAc-NaAc介质，进行Fe(Ⅲ)催化H2O2氧化邻氨基酚显色的反应,线性范围为0-1.2μg/mL。

高琼[10]在稀硫酸介质中，痕量铁(Ⅲ)催化酸性铬蓝K褪色的新指示反应及动力学条件，灵敏度为9.610-10g/mL，线性范围是0.05-3.5μg/25mL，用于水样和人发的测定。陈国树[11]用硫酸作介质，痕量铁(Ⅲ)能灵敏地催化高碘酸钾氧化偶氮氯膦褪色Ⅲ，检出限为9.110-8g/L,测定范围0-0.10μg/25mL，用于纯有机溶剂中痕量铁的测定。王广健[12]使用硫酸介质,氯代十四烷基吡啶增溶增敏下,铁催化抗坏血酸还原对羧基苯基重氮氨基偶氮苯的褪色反应，线性范围0-12μg/25mL，用于头发、水样及食品中痕量铁的测定。严进[13]使用硫酸作介质，Fe(Ⅲ)催化H2O2氧化甲酚红褪色反应进行测定。线性范围为0.2-1.6μg/25mL，检出限为2.610-9g/mL，用于人发中痕量铁的测定。

李化全[14]使用盐酸作为介质，测定硼酰化钴中痕量铁的新方法，线性范围是0.16-1.0μg/mL，Ca2 ,Na ,K ,Ni2 等离子的存在对测定结果基本无影响，可用于生产过程中的控制环节。孙登明[15]在HCl介质中,痕量铁离子催化过氧化氢氧化溴百里酚蓝和孔雀绿褪色的指示反应,检出限为9.210-11g/L，用于水样的检测。董彦[16]研究了在盐酸介质中，利用铁催化过氧化氢氧化溴百里酚蓝和罗丹明B褪色的指示反应，线性范围是0.02-1.2μg/25mL，检出限为4.1410-11g/L，用于测定大米中的铁。

任风莲[17]基于稀氨水介质,痕量铁催化过氧化氢氧化碱性品红褪色的反应,测定高纯碳酸锂中痕量铁，线性范围为0-2μg/25mL,检出限为1.810-10g/mL。刘珍叶[18]使用氨水为介质，痕量铁(Ⅲ)催化过氧化氢氧化罗丹明B褪色的新指示反应,测定范围是0-0.8μg/25mL，用于人发和水样的检测。

柴红梅[19]研究了在HNO3介质中,痕量铁(Ⅲ)催化H2O2氧化甲基紫和亚甲基蓝褪色的反应,线性范围为0.005-0.05μg/mL,检出限为1.0210-4μg/mL，用于人发的检测。

2.氧化剂的种类

氧化剂的种类也有很多，H2O2、KIO4、KBrO3，K2S2O8等氧化剂已经被广泛运用，其中H2O2使用的尤其多。其中邱凤仙[20]在pH=4.70的HAc-NaAc介质中，Fe(Ⅲ)对H2O2氧化番红花T的反应具有强烈的催化作用,使溶液褪色，检出限为3.1610-6g/L,用于大米、面粉中的痕量铁的测定。管桂芝[21]利用痕量铁在pH=4.0的HAc-NaAc介质中能催化H202,氧化苯酚红的反应，检出限为7.210-4μg/mL,线性范围为0.1-0.8μg/mL。刘立行[22]用过氧化氢-甲基红体系催化分光光度法测定油品中的痕量铁,最低检测限为0.05μg/25mL。高风光[23]使用稀硫酸为介质，痕量铁(Ⅲ)催化过氧化氢氧化甲基橙的指示反应，线性范围为0-0.5μg/25mL。胡晓春[24]同样使用过氧化氢，在酸性介质下，催化氧化中性红，进而测定痕量铁，线性范围是0-0.3μg/mL。

崔丽君[25]使用硫酸作为介质，痕量Fe(Ⅲ)催化高碘酸钾氧化氮氯膦Ⅲ的褪色反应，检测限为8.7810-9g/L，线性范围0-1.4μg/mL，用于检测食品中的痕量铁。

陈华萍[26]在硫酸介质中,抗坏血酸存在下,铁(Ⅲ)催化溴酸钾氧化结晶紫褪色,线性范围是8-80ng/25mL,灵敏度为3.210-10g/mL，用于水及人发中痕量铁的测定。

王红[27]研究了在过硫酸钾存在的条件下,痕量铁(Ⅲ)对酸性靛蓝氧化褪色的催化作用，线性范围为0.005-0.05μg/mL。

3.显色剂的种类

显色剂的种类尤其繁多，找到针对各自体系最灵敏的显色剂尤其重要。可以单一的选择一种指示剂，仅仅列举几种显色剂的种类如表格1。

表1催化动力学体系中的显色剂种类

上表中，检出限和线性范围只是前一个文献的数据。

采用双指示剂双波长法。比如柴红梅[45]使用甲基紫和亚甲基蓝两种指示剂，在HNO3的介质中，使用铁离子催化H2O2氧化两种指示剂褪色，线性范围为0.005-0.05μg/mL,检出限为1.0210-4μg/mL。夏昊云[46]利用铁(Ⅲ)催化过氧化氢氧化甲基橙和亚甲基蓝褪色反应，测定粮食中的铁含量在11.38-26.73μg/g。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

第一，文献调研法。文献检索的来源主要有两个方面：一是关于催化动力学的相关理论；二是国内外学术界有关催化动力学测定痕量铁的相关文献。

第二，理论与实际相结合，在充分了解此法的研究过程后，通过自己的实验加深对该法的理解，更好的进行测定。

1.根据吸收光谱曲线找到最大吸收波长。