实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁.doc

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1、实验一邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、目的要求1．学习723型分光光度计的使用方法。2．学习测绘吸收曲线的方法。3．掌握利用标准曲线进行微量成分测定的基本方法和有关计算。二、实验原理微量铁的测定有邻二氮菲法、硫代甘醇酸法、磺基水杨酸法、硫氰酸盐法等。由于邻二氮菲法的选择性高、重现性好，因此在我国的国家标准（GB）中，许多冶金产品和化工产品中铁含量的测定都采用邻二氮菲法。邻二氮菲又称邻菲罗啉（简写Phen），在pH值为2—9的溶液中，Fe2+离子与邻二氮菲发生下列显色反应：Fe2++3Phen=[Fe（Phen）3]2+生成的橙红色配合物非常稳定，l

2、gK稳=21.3（20℃），其最大吸收波长为510nm，摩尔吸光系数ε510=1.1×104L••cm-1•mol-1。显色反应的适宜pH值范围很宽，且其色泽与pH值无关，但为了避免Fe2+离子水解和其它离子的影响，通常在pH值为5的HAc-NaAc缓冲介质中测定。邻二氮菲与Fe3+离子也能生成淡篮色配合物，但其稳定性较低，因此在使用邻二氮菲法测铁时，显色前应用还原剂将Fe3+离子全部还原为Fe2+离子。本实验采用盐酸羟胺为还原剂：4Fe3++2NH2OH=4Fe2++4H++N2O+H2O邻二氮菲与Fe2+离子反应的选择性很高，相当于含铁量5倍的

3、Co2+、Cu2+离子，20倍量的Cr3+、Mn2+、V（Ⅴ）、PO43-离子，40倍量的Al3+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+、SiO32-离子都不干扰测定。利用分光光度法进行定量测定时，通常选择吸光物质（即经显色反应后产生的新物质）的最大吸收波长作为入射光波长，这样测得的摩尔吸光系数ε值最大，既测定的灵敏度最高。为了找出吸光物质的最大吸收波长需绘制吸收曲线。测定吸光物质在不同波长下的吸光度A值，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，描点绘图即得吸收曲线，曲线最高点所对应的波长为该吸光物质的最大吸收波长。本实验使用具有波长扫描功能的723型分

4、光光度计，吸收曲线由仪器自动绘出。标准曲线法（工作曲线法）是定量测定中最常使用的方法。首先配制一系列不同浓度的被测物质的标准溶液，在选定的条件下显色，并测定相应的吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据朗白—比耳定律：A=εbc，标准曲线应是一条斜率为εb的过原点的直线。另取试液经适当处理后，在与上述相同的条件下显色、测定，由测得的吸光度从标准曲线上求出被测物质的含量。三、仪器与试剂仪器：723型分光光度计。（仪器使用说明参见附录。）试剂：1．100μg·mL-1铁标准溶液：准确称取0.8634g优级纯铁铵矾NH4Fe（SO4）2·

5、12H2O，置于烧杯中，加入20mL6mol·L-1HCl和少量水，溶解后转移至1L容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。（由实验室配制）2．10μg·mL-1铁标准溶液。（由学生配制）3．0.1%邻二氮菲溶液。（新近配制）4．10%盐酸羟胺溶液。（新鲜配制）5．1mol·L-1醋酸钠溶液。6．铁试液。一、实验步骤1．10μg·mL-1铁标准溶液的配制准确吸取100μg·mL-1铁标准溶液10.00mL于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。2．铁系列标准溶液和铁试液的配制取7只50mL容量瓶，编号。用吸量管在前六号容量瓶中分别加入0.00、2.00

6、、4.00、6.00、8.00、10.00mL10μg·mL-1铁标准溶液，在第7号容量瓶中加入5.00mL铁试液，再分别加入1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2min，分别加入5mL1mol·L醋酸钠溶液和3mL0.1%邻二氮菲溶液，以水稀释至刻度，摇匀。3．吸收曲线的绘制以1号液（空白溶液）为参比液，3号液为试液，用2cm比色皿，在仪器设定的波长范围内扫描，得吸收曲线，在吸收曲线上找出吸光物质的最大吸收波长。4．标准曲线的绘制和铁试液含量的测定在选定的最大吸收波长下，以1号液为参比溶液，用2cm比色皿，分别测定2—7号液的吸光度。用2—6号液

7、的浓度和吸光度值绘制标准曲线。在标准曲线上查出7号液的铁含量，并计算原铁试液的含量（μg·mL-1）。二、实验数据的记录与处理试液标准溶液（10μg·mL-1）未知液吸量体积（mL）0.002.004.006.008.0010.005.00总铁含量（μg）吸光度A——标准曲线的绘制及铁含量的测定数据λmax=nm比色皿b=cm六、提示与评注1．使用723型分光光度计时，必须仔细阅读仪器使用说明，并在教师的指导下操作。不要擅自按动键盘中的各功能键，以免破坏仪器设定的操作程序。2．使用不具备波长自动扫描功能的分光光度计（如72型、721型等）测定吸收曲

8、线时，每变换一个测定波长需用参比溶液调节仪器的吸光度为零。3．为了使测定吸光度值能落在适宜的读数范围内，可适当地调整比色皿