实验二 邻二氮菲分光光度法测定水中微量铁

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1、实验二邻二氮菲分光光度法测定水中微量铁一、实验目的1.学会吸收曲线及标准曲线的绘制，了解分光光度法的基本原理。2.掌握用邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理。3.学会722型分光光度计的正确使用，了解其工作原理。4.学会数据处理的基本方法。5.掌握比色皿的正确使用。二、实验原理根据朗伯-比耳定律：A=εbc，当入射光波长λ及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。同时，还可应用相关的回归分析软件

2、，将数据输入计算机，得到相应的分析结果。用分光光度法测定试样中的微量铁，可选用显色剂邻二氮菲(又称邻菲罗啉)，邻二氮菲分光光度法是化工产品中测定微量铁的通用方法，在pH值为2-9的溶液中，邻二氮菲和二价铁离子结合生成红色配合物：此配合物的lgK稳=21.3，摩尔吸光系数ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1，而Fe3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物，呈淡蓝色，lgK稳=14.1。所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OH·HCl)将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下：2Fe3++2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H++2Cl-

3、测定时酸度高，反应进行较慢；酸度太低，则离子易水解。本实验采用HAc-NaAc缓冲溶液控制溶液pH≈5.0，使显色反应进行完全。为判断待测溶液中铁元素含量，需首先绘制标准曲线，根据标准曲线中不同浓度铁离子引起的吸光度的变化，对应实测样品引起的吸光度，计算样品中铁离子浓度。本方法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-；20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+-等离子不干扰测定。但Bi3+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Ag+等离子与邻二氮菲作用生成沉淀干扰

4、测定。一、实验仪器与试剂：1.实验仪器722型分光光度计、酸度计、容量瓶（50mL、100mL、500mL、1000mL）、吸量管（2mL、5mL、10mL）、比色皿、洗耳球。2.试剂硫酸铁铵(A.R.)、盐酸、盐酸羟胺(A.R.)、醋酸钠(A.R.)、醋酸(A.R.)、邻二氮菲(A.R.)。二、实验步骤1.标准溶液配制1)100μg·mL-1铁标准溶液配制准确称取0.8634g铁盐NH4Fe(SO4)2·12H2O(A.R)，置于烧杯中，加入20mL6mol·L-1HCl溶液和少量水，溶解后，定量转移至1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀，得

5、100μg·mL-1储备液。2)10μg·mL-1铁标准溶液配制用移液管吸取上述100μg·mL-1铁标准溶液10.00mL，置于100mL容量瓶中，加入2.0mL6mol·L-1HCl溶液，用水稀释至刻度，充分摇匀。3)盐酸羟胺溶液（10%）：新鲜配制。4)邻二氮菲溶液（0.15%）：新鲜配制。5)HAc-NaAc缓冲溶液（pH≈5.0）：称取136g醋酸钠，加水使之溶解，在其中加入120mL冰醋酸，加水稀释至500mL。6)HCl溶液（1+1）。2.邻二氮菲-Fe2+吸收曲线的绘制用吸量管吸取铁标准溶液（10μg·mL-1）6.0mL，放入50mL容量

6、瓶中，加入1mL10%盐酸羟胺溶液，2mL0.15%邻二氮菲溶液和5mLHAc-NaAc缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。放置10min，选用1cm比色皿，以试剂空白（即在0.0mL铁标准溶液中加入相同试剂）为参比溶液，选择440~560nm波长，每隔10nm测一次吸光度，其中500~520nm之间，每隔5nm测定一次吸光度。以所得吸光度A为纵坐标，以相应波长λ为横坐标，在坐标纸上绘制A与λ的吸收曲线。从吸收曲线上选择测定Fe的适宜波长，一般选用最大吸收波长λmax为测定波长。3.标准曲线(工作曲线)的绘制用吸量管分别移取铁标准溶液（10μg·mL-1

7、）0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0，10.0mL分别放入7个50mL容量瓶中，分别依次加入1mL10%盐酸羟胺溶液，稍摇动；加入2.0mL0.15%邻二氮菲溶液及5mLHAc-NaAc缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。放置10min，用1cm比色皿，以试剂空白（即在0.0mL铁标准溶液中加入相同试剂）为参比溶液，选择λmax为测定波长，测量各溶液的吸光度。在坐标纸上(亦可利用计算机软件绘图)，以含铁量为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。4.试样中铁含量的测定从实验教师处领取含铁未知液一份，放入50mL容量瓶中，按以上方法显色，并测其

8、吸光度。此步操作应与系列标准溶液显色、测定同时进行。依据试液的A