07实验7 邻二氮菲分光光度法测定铁的含量.doc

实验七 邻二氮菲分光光度法测定铁的含量 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722S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，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，可选用的显色剂有邻二氮菲(又称邻菲罗啉)及其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。而目前一般采用邻二氮菲法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。 在pH=2～9的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的桔红色配合物Fe(phen)32+， 此配合物的lgK稳=21.3，摩尔吸光系数ε510 = 1.1×104 L·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Fe 2Fe3+ + 2NH2OH·HCl → 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl- 测定时控制溶液的酸度为pH≈5较为适宜。 三、仪器与试剂 722S型或721型分光光度计、容量瓶(100mL,50mL)、吸量管 １、铁标准溶液：含铁0.1mg/ml。 准确称取0.8634g的NH4Fe(SO4)2·12H2O，置于烧杯中，加入20ml1:1HCl和少量水,溶解后,定量地转移至１升容量瓶中，以水稀释之刻度，摇匀。 ２、邻二氮菲：0.15％(10-3mol/L)新配制的水溶液。 ３、盐酸羟胺： 10％水溶液（临用时配制） ４、醋酸钠溶液 1mol/L 四、实验步骤 1.标准溶液配制 1) 10μg·mL-1铁标准溶液配制 准确称取0.8634g硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2·12H2O于100mL烧杯中，加60mL 3mol·L-1 H2SO4溶液，溶解后定容至1L，摇匀，得100μg·mL-1储备液(可由实验室提供)。用时吸取10.00mL稀释至100mL，得10μg·mL-1工作液。 2) 系列标准溶液配制 取6个50mL容量瓶，分别加入铁标准溶液0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00mL，然后加入1mL盐酸羟胺，2.00mL邻二氮菲，5mLNaAc溶液(为什么?)，每加入一种试剂都应初步混匀。用去离子水定容至刻度，充分摇匀，放置10min。 2.吸收曲线的绘制 选用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液(为什么?)，取4号容量瓶试液，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1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，在选定波长下，测定各溶液的吸光度。在坐标纸上，以铁含量为横坐标，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值，从标准曲线上即可查得其浓度，最后计算出原试液中含铁量(以μg·mL-1表示)。并选择相应的回归分析软件，将所得的各次测定结果输入计算机，得出相应的分析结果。 五.数据处理 1.数据 分光光度计型号 ，比色皿厚 ，光源电压 （1）吸收曲线的绘制 波长/nm 430 450 470 490 500 510 520 530 550 570 590 吸光度A （2）标准曲线的绘制与铁含量的测定 容量瓶号 标 准 溶 液 未知液 1 2 3 4 5 6 7 吸取毫升数 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 5.0 含铁总量/[μg·(25mL)-1] 吸光度A 2.绘制以下曲线 （1）吸收曲线 （2）标准曲线 3.计算未知液中铁的含量 C铁=Cx/5×10-3（g/L） 式中：Cx—未知液吸光度在标准曲线上对应的含铁总量μg/25mL 六.思考题 1