邻二氮菲分光光度法测定水中微量铁

1、邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、实验目的1、学会吸收曲线及标准曲线的绘制，了解分光光度法的根本原理。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721型分光光度计的正确使用，了解其工作原理。4、学会数据处理的根本方法。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=£ bc当入射光波长入及光程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

2、结果。文档来自于网络搜索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：文档来自于网络搜索此配合物的IgK稳=21.3，摩尔吸光系数 爲io = 1.1 XO4 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。所以在参加显色剂之前， 应用盐酸羟胺(NH20HHCI)将Fe3+复原为Fe2+，其反响式如下：文档来自于网络搜索 2Fe3+ + 2NH2OH- HCl 2Fe + N? + H2O + 4H+

3、 + 2C文档来自于网络搜索测定时酸度高，反响进行较慢；酸度太低，那么离子易水解。本实验采用HAc-NaAc缓冲溶液控制溶液pH" 5.0使显色反响进行完全。文档来自于网络搜索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。文档来自于网络搜索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+、H

4、g2+、Zn2+、Ag+等离子与邻二氮菲作用生成沉淀干扰 测定。文档来自于网络搜索三、实验仪器与试剂：721型分光光度计、酸度计、50ml比色管、吸量管1mL、2mL、5mL、10 mL、 比色皿、洗耳球。 文档来自于网络搜索1.1 X0-3mol L-1铁标准溶液、100ugml-1铁标准溶液、盐酸、盐酸羟胺、醋 酸钠、0.15%邻二氮菲水溶液。 文档来自于网络搜索四、实验步骤一准备工作翻开仪器电源开关，预热，调解仪器。二测量工作以通过空白溶液的透射光强度为I0，通过待测液的透射光强度为I,由仪器给出透射比T,再由T值算出吸光度A值1、吸收曲线的绘制和测量波长的选择用吸量管吸取2.00 mL

5、1.0X 10-3mol.L-1标准溶液，注入50 mL比色管中，力卩 入1.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，参加 2.00 mL0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿，采用试剂溶液为参比 溶液，在440-560 nm间，每隔10 nm测量一次吸光度，以波长为横坐标，吸光 度为纵坐标，绘制吸收曲线，选择测量的适宜波长。一般选用最大吸收波长鬲ax为测定波长。文档来自于网络搜索2、显色剂条件的选择 显色剂用量在6支比色管中，各参加2.00mL 1.0X 10-3mol L-1铁标准溶液和1.00mL 10% 盐酸羟胺溶液，摇匀。分别参加

6、 0.10, 0.50，1.00, 2.00，3.00及4.00mL 0.15% 文档来自于网络搜索邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。在光度计上用1cm比色皿，采用试剂溶液为参比溶液，测吸光度。以邻二氮菲体积为横坐标，吸光 度为纵坐标，绘制吸光度-试剂用量曲线，从而确定最正确显色剂用量。 显色时间及有色溶液的稳定性用吸量管吸取2mL 1.00X 10-3mol/L-1的标准铁溶液于50 mL比色管中，加 入1 mL 10%的盐酸羟胺溶液，摇匀原那么上每参加一种试剂后都要摇匀 。再 参加2 mL邻二氮菲溶液，参加特定体积的3中探究出的NaAc溶液，以水稀 释至刻度，

7、摇匀。在光度计上，用1 mL的比色皿，以蒸馏水为参比溶液，放置， 每两分钟测一次，在510nm之间测定吸光度。以时间为横坐标，吸光度为纵坐 标，绘制A-t吸收曲线，选择测量的最适时间。 文档来自于网络搜索3、工业盐酸中铁含量的测定 标准曲线的制作在6个50 mL的容量瓶中，用10 mL吸量管分别参加 0.00、0.20、0.40、0.60、 0.80、1.00 mL 100卩g mL-1铁标准溶液，各参加1 mL 10%盐酸羟胺，摇匀原 那么上每参加一种试剂都要摇匀。再参加2 mL 0.15%的邻二氮菲溶液和特定体积 1mol L-1NaAc溶液，以蒸馏水稀释至刻度，摇匀。放置一段时间4中探究

8、出 的时间。以试剂空白为参比，在510nm或所波长下，用1cm的比色皿，测定各 溶液的吸光度。绘制标准曲线。文档来自于网络搜索 试液含铁量的测定准确吸取适量试液如水样或工业盐酸、石灰石样品制备液等代替标准溶 液，其他步骤同上，平行三次测定其吸光度。记录计算机显示的含铁量，计算试 液中铁的含量以mg L-1表示。文档来自于网络搜索五、数据处理1、邻二氮菲-Fe2+吸收曲线的绘制1数据纪录不同波长吸光度波长入/nm440445450455460465470475480吸光 度A0.1540.1590.1650.1710.1780.1870.1950.2010.205波长入/nm4854904955

9、00505510515520525吸光 度A0.2060.2080.210.2140.220.2230.220.210.191波长入/nm530535540545550555560吸光 度A0.1690.140.1130.0880.0670.0510.0392作吸收曲线图由图可知，最大吸收波长 2max= 455nm2、显色剂用量的测定(1)显色剂用量与吸光度的关系邻二氮菲用量曲线：(入=10 nm)邻二氮菲的体积(mL)0.100.501.002.003.004.00吸光度A0.0520.2620.4550.4560.4540.453据上面数据，作得标准曲线图如下:由图可知，显色剂最正确用量

10、为1.00 mL0.15%邻二氮菲溶液。(2)显色时间及有色溶液的稳定性t /min246A0.4520.4530.452结论：由于反响速度太快，2min内铁离子与邻二氮菲根本结合完全3、工业盐酸中铁含量的测定(1)标准曲线的制作试液中铁含量与吸光度的关系V100ug/mLmL0.001.21.62.002.402.80A0.0020.2020.2680.3410.4060.469(2)试液含铁量的测定由试液中铁含量与吸光度的关系图 y=0.1677x+0.0018 实验所测吸光度可计算铁的浓度及相对偏差:测试编号123吸光度A0.3110.3100.310铁的浓度/ug/mL1.84381.

11、83781.8378铁水样浓度的平均值/ug/mL1.8398相对偏差0.217%0.109%0.109%数据分析：本次测量的结果的偏离平均值较小，实验测量结果的可信度高六、实验考前须知1、不能颠倒各种试剂的参加顺序。2、量取试剂时，移液管不能取错；试剂的体积不能量错；移液管在第一次使用前要清洗干净并要润洗。3、读数据时要注意A和T所对应的数据。透射比与吸光度的关系为:A=log(l o/l)= log(1/T);测定条件指：测定波长和参比溶液的选择 。文档来自于网络 搜索4、比色皿要用蒸馏水清洗干净，手不能触摸光滑的一面。5、最正确波长选择好后不要再改变。七、思考题1、邻二氮菲分光光度法测定

12、微量铁时为何要参加盐酸羟胺溶液？答：工业盐酸中含有Fe2+和Fe3+，其中Fe2+与邻二氮菲(phen)能生成稳定的 桔红色配合物Fe(phen)32+此配合物的IgK稳=21.3，摩尔吸光系数& 510 =1.1 x 104L mol-1 cm-1,而Fe3+能与邻二氮菲生成3 : 1配合物，呈淡蓝色，IgK稳=14.1。 所以在参加显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OH - HCl)将Fe3+复原为Fe2+，然后, 进行铁的总量的测定 。文档来自于网络搜索2、参比溶液的作用是什么？在本实验中可否用蒸馏水作参比？答：参比溶液的作用是扣除背景干扰， 不能用蒸馏水作参比，因为蒸馏水成 分与试液成分相差太远，只有参比和试液成分尽可能相近，测量的误差才会越小。 文档来自