DZ/T 0064.23-2021《地下水质分析方法第23部分：铁量的测定》全文与要点

分类：水文地质与环境地质时间：2026-10-4 17:36:00 浏览：5次评论：0

摘要：DZ/T 0064.23-2021《地下水质分析方法第23部分：铁量的测定二氮杂菲分光光度法》由中华人民共和国自然资源部于2021年2月22日发布，2021年7月1日实施，代替DZ/T 0064.23-1993《地下水质检验方法二氮杂菲分光光度法测定铁》，由自然资源部提出、全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会归口，本部分规定了二氮杂菲分光光度法测定地下水中铁的方法，适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中铁的测定，本方法亚铁离子和总铁的定量限为0.040mg/L，测定范围为0.040mg/L～2.0mg/L，含量高于此范围可稀释后测定。方法原理：在pH为2～9的溶液中亚铁离子与二氮杂菲生成桔红色的稳定络合物（颜色强度在40h内保持稳定），在波长510nm处有最大吸收，吸光度与水中亚铁离子的质量浓度成正比；用盐酸羟胺将三价铁离子还原为亚铁离子，亚铁离子再与二氮杂菲生成桔红色的络合物，在相同的波长下测定总铁；三价铁离子含量用差减法求得——一次测定同时获得亚铁、总铁和三价铁（差减）。主要技术内容：试剂（氨水溶液(1+2)、缓冲溶液pH=6——乙酸钠200g和冰乙酸600mL稀释至1000mL、二氮杂菲溶液1.2g/L、盐酸羟胺溶液100g/L用前配制、亚铁标准贮备溶液100.0mg/L——硫酸亚铁铵0.7021g加硫酸10mL棕色容量瓶定容、标准使用溶液10.0mg/L、刚果红试纸）、仪器（分光光度计、1cm比色杯）、试验步骤（亚铁分析——酸化水样50.00mL加刚果红试纸用氨水中和至刚变紫红、加缓冲液10mL二氮杂菲2mL定容、5min后510nm波长1cm比色杯试剂空白参比测吸光度；总铁分析——另取水样加盐酸羟胺1mL还原三价铁后同样测定）、数据处理（ρ(Fe)=ρ1×V1/V；ρ(Fe3+)=ρ(TFe)-ρ(Fe2+)）、精密度和准确度（RSD 0.25%-0.41%，回收率95.1%-99.4%）、质量保证和控制。

关键字：水质分析地下水铁二氮杂菲 510nm 总铁亚铁三价铁

标准概况

DZ/T 0064.23-2021《地下水质分析方法第23部分：铁量的测定二氮杂菲分光光度法》是DZ/T 0064《地下水质分析方法》系列标准的第23部分，由自然资源部2021年2月22日发布、2021年7月1日实施，代替DZ/T 0064.23-1993《地下水质检验方法二氮杂菲分光光度法测定铁》。本部分由自然资源部提出、全国自然资源与国土空间规划标准化技术委员会归口，本部分与1993版相比主要变化：方法名称改为“地下水质分析方法第23部分：铁量的测定二氮杂菲分光光度法”；增加了警示内容；使用定量限代替最低检测量；增加了规范性引用文件；完善了标准系列的配制；修改了计算公式；增加了三价铁的计算公式；增加了质量保证和控制内容。

标准定位

本部分规定了二氮杂菲分光光度法测定地下水中铁的方法，适用于地下水资源调查、评价、监测和利用等水样中铁的测定，本方法亚铁离子和总铁的定量限为0.040mg/L，测定范围为0.040mg/L～2.0mg/L，含量高于此范围可稀释后测定。铁是地下水的重要金属组分（地下水的氧化还原环境决定铁的形态——氧化环境铁以三价铁为主、还原环境（含有机质、缺氧）以亚铁为主，高铁地下水（“黄水”）影响饮水水质和用水感受），亚铁/总铁/三价铁的分别测定对地下水氧化还原环境判别有特殊意义——本方法一次分析即可同时得到亚铁、总铁和三价铁三个参数，是地下水铁形态分析的经典方法（与第24部分硫氰酸盐法、第25部分火焰原子吸收法互为补充）。

方法原理

在pH为2～9的溶液中，亚铁离子与二氮杂菲生成桔红色的稳定络合物（其颜色强度在40h内保持稳定），在波长510nm处有最大吸收，吸光度与水中亚铁离子的质量浓度成正比。用盐酸羟胺将三价铁离子还原为亚铁离子，亚铁离子再与二氮杂菲生成桔红色的络合物，在相同的波长下测定总铁。三价铁离子含量用差减法求得——"直接测亚铁、还原后测总铁、差减得三价铁"：同一显色反应（Fe²⁺-二氮杂菲桔红色络合物）分别用于亚铁测定（直接加显色剂）和总铁测定（先加盐酸羟胺还原Fe³⁺为Fe²⁺再加显色剂），三价铁=总铁-亚铁。

主要技术内容

试剂。 纯水（GB/T 6682二级水）；氨水溶液（1+2）：取浓氨水100mL加入到200mL纯水中（中和酸化水样至显色所需pH）；缓冲溶液（pH=6）：称取乙酸钠（NaC₂H₃O₂·3H₂O）200g溶解于约200mL纯水中，加入冰乙酸600mL再用纯水稀至1000mL（维持显色pH条件）；二氮杂菲溶液（1.2g/L）：称取二氮杂菲0.12g加纯水溶解并定容至100mL（可微热助溶），贮于棕色瓶中用前配制；盐酸羟胺溶液（100g/L）：称取盐酸羟胺10g加纯水溶解定容100mL，用前配制（还原剂——把三价铁还原为亚铁）；亚铁标准贮备溶液[ρ(Fe²⁺)=100.0mg/L]：称取硫酸亚铁铵0.7021g溶于少许纯水中，再加入硫酸10mL，移入1000mL棕色容量瓶中以纯水定容（硫酸保持酸性防止亚铁氧化）；亚铁标准使用溶液[ρ(Fe²⁺)=10.0mg/L]：吸取贮备液10.0mL于100mL棕色容量瓶稀释定容；刚果红试纸。
仪器设备。 分光光度计；1cm比色杯。
试验步骤。 亚铁的分析：取专供测定亚铁和三价铁的酸化水样50.00mL于100mL容量瓶中，加入一小片刚果红试纸，用氨水溶液中和至刚果红试纸刚刚变为紫红色（酸化水样加碱调至pH约5-6，刚果红指示pH变化——由蓝（酸）经紫红变红（碱），"刚刚变为紫红色"为pH转折点）；加入缓冲溶液10mL、二氮杂菲溶液2mL，用纯水稀释至刻度摇匀，5min后于分光光度计波长510nm处用1cm比色杯以试剂空白作参比测量吸光度。总铁的分析：另取酸化水样50.00mL于100mL容量瓶中，加入盐酸羟胺溶液1mL（还原三价铁），以下按亚铁分析步骤进行测定。空白试验、校准曲线（标准系列0-1.00mg/L，以质量浓度为横坐标、吸光度为纵坐标分别绘制亚铁和总铁校准曲线）。
数据处理。 亚铁离子或总铁质量浓度ρ(Fe)=ρ1×V1/V（ρ1为校准曲线查得浓度、V为所取水样体积、V1为测定样品的体积）；三价铁离子质量浓度ρ(Fe³⁺)=ρ(TFe)-ρ(Fe²⁺)。
精密度和准确度。 同一实验室对溶解性固体总量为70mg/L、不含亚铁的样品加入亚铁100mg，10次测定的相对标准偏差为0.25%；对溶解性固体总量为2.4g/L、亚铁含量为7mg/L的水样，10次测定的相对标准偏差为0.41%。向含亚铁0.12mg/L的样品中加入2.0μg的亚铁离子，其回收率为95.1%；向含有7mg/L亚铁的水样中加入亚铁离子20μg，其回收率为99.4%。
质量保证与控制。 每批样品（一般20个样品为一批）至少做2个空白样品分析，结果应小于方法的定量限；每批样品至少抽取10%的试样做加标回收实验，分析结果应符合DZ/T 0130中“水样分析”部分准确度控制的规定；每批样品随机抽取20%的试样作为检查分析样；每测定20个样品后测定1个校准溶液（浓度值取校准曲线的中间点），测定结果的相对偏差应小于5%，否则需重新绘制校准曲线。

知识点总结

"直接测亚铁+还原测总铁+差减"的形态分析设计。 本方法的核心价值在于一次分析同时得到铁的三种形态：直接加显色剂测亚铁（Fe²⁺直接与二氮杂菲显色）、先加盐酸羟胺把Fe³⁺还原为Fe²⁺再显色测总铁、两者之差即三价铁——地下水铁的形态（Fe²⁺/Fe³⁺比例）是判别地下水氧化还原环境的标志（还原环境地下水Fe²⁺含量高、氧化环境以Fe³⁺为主），形态分析比总量分析提供更多水文地球化学信息；三价铁计算公式的专门增加（相对1993版）正是这一分析价值的标准固化。
"刚果红试纸+氨水中和"的pH精密调节。 样品分析前要加碱中和酸化水样（采样时加酸保存的水样呈强酸性）：用氨水溶液滴加至刚果红试纸"刚刚变为紫红色“——刚果红试纸变色范围pH3-5（酸性蓝色、碱性红色），”刚刚变紫红"指示pH恰好进入显色适宜区间（二氮杂菲络合显色pH2-9、缓冲液pH=6进一步固定）；标准缓冲溶液用乙酸-乙酸钠（pH=6）维持显色条件——"试纸指示粗调+缓冲液精调"的两步pH控制保证显色完全且颜色稳定（40h内稳定、便于批量测定）。
"盐酸羟胺还原+硫酸酸化保存"的价态保持技术。 三价铁测定依赖盐酸羟胺把Fe³⁺定量还原为Fe²⁺（还原剂用前配制防失效）；亚铁测定要求采样时水样酸化保存（专供测定亚铁和三价铁的酸化水样——加酸防止亚铁被空气氧化、保持铁的价态），亚铁标准贮备液也加硫酸保持酸性防止氧化、用棕色瓶避光——"采样酸化保价态+还原剂定量还原"是铁形态测定的技术前提，也是与总铁测定（无需保价态）的样品处理区别。
"显色剂二氮杂菲"的选择性与灵敏性。 二氮杂菲（邻菲啰啉）与亚铁离子生成桔红色络合物的反应是铁的经典显色反应：选择性好（pH2-9范围内仅亚铁显色）、灵敏度高（510nm摩尔吸光系数大）、颜色稳定（40h）——本方法定量限0.040mg/L满足地下水常规铁含量测定需要；与第24部分硫氰酸盐法（Fe³⁺与硫氰酸根生成红色络合物，测三价铁）、第25部分火焰原子吸收法（测总铁）相比，本方法专长在于"亚铁与总铁分别测定“——”按分析目的选择方法"是DZ/T 0064系列铁量三个部分并存的逻辑。