Fier

Fierul există sub două dorme diferite:

• Feros (Fe⁺²) sau fier (II)


• Feric (Fe⁺³) sau fier (III)

Fierul poate fi transformat din fier feros (Fe⁺²) în fier feric (Fe⁺³) prin îndepărtarea unui electron cunoscut sub numele de oxidare. Această abilitate de a fi convertită între diferite stări este motivul pentru care fierul este foarte util organismelor vii. Toate formele de viață cunoscute necesită fier, totuși, din cauza solubilității sale scăzute în apă, fierul este adesea un nutrient limitat. Măsurarea nivelurilor de fier este importantă pentru o gamă largă de aplicații și industrii, inclusiv producția de alimente și băuturi, apă potabilă, ape uzate, agricultură, apă dulce și apă sărată, precum și boilere și turnuri de răcire.

Datorită insolubilității formei sale ferice (Fe⁺³) metodele de măsurare a fierului în apă utilizează un agent de reducere pentru a converti fierul dintr-o probă în forma sa solubilă (Fe⁺²). Fierul feros reacționează apoi cu o moleculă pentru a produce un complex colorat, care este utilizat pentru a măsura concentrația de fier din probă. Datorită instabilității fierului feros, care se schimbă cu ușurință în forma ferică atunci când soluția vine în contact cu aerul, determinarea fierului feros necesită precauții speciale și poate fi necesară efectuarea analizelor pe teren în momentul recoltării probei. De asemenea, se recomandă evitarea depozitării pentru perioade lungi de timp sau a expunerii probelor la lumină.

Există două metode comune pentru măsurarea fierului în apă, metoda TPTZ și metoda fenantrolinei. În metoda TPTZ, un agent reducător este adăugat mai întâi la probă pentru a transforma fierul din probă în forma feroasă (Fe⁺²) Apoi se adaugă 2, 4, 6-tripiridil-s-triazină sau TPTZ, care reacționează cu fierul feros (Fe⁺²) pentru a forma o culoare albastru-violet intens. Metoda TPTZ pentru fierul total are avantajele de a fi simplă, având o sensibilitate ridicată și este lipsită de multe interferențe comune ale altor atomi și molecule. Metoda TPTZ este capabilă să determine concentrațiile de fier de până la 1 µg/L.

Metoda fenantrolinei este adecvată pentru analiza apelor naturale sau tratate. Fierul este adus în soluție și redus la starea de fier (Fe⁺²). Soluția este apoi tratată cu 1,10-fenantrolină (fenantrolină) la pH 3,2 până la 3,3. Trei molecule de fenantrolină reacționează apoi cu un fier feros (Fe⁺²) pentru a forma un complex caracteristic de culoare portocalie. Intensitatea dezvoltării culorii este direct proporțională cu cantitatea de fier feros (Fe⁺²). Când este necesară raportarea EPA, este necesară și digestia probei.

Hanna Instruments oferă o varietate de tehnologii de măsurare a fierului. Spectrofotometrele și fotocolorimetrele de masă pot măsura o mare varietate de alți parametri ai calității apei. Un fotocolorimetru portabil și un minicolorimetru sunt aparate dedicate pentru măsurarea fierului.