实验十五 邻二氮菲吸光光度法测定铁.docx
实验十五邻二氮菲吸光光度法测定铁一、实验目的1 .掌握光度法测定铁的原理及方法2 .学会722分光光度计的正确使用。3 .学习如何选择吸光光度分析的实验条件。二、实验原理邻二氮菲（Phen）是测定微量铁的较好试剂。在pH=29的溶液中，试剂与Fe?+生成稳定的红色配合物，其1gK=21.3,摩尔吸光系数E=1.1×104mo11,其反应式如下：Fe2+3（phen）=Fe（phen）32+红色配合物的最大吸收峰在5IOnm波长处。当铁为+3价时，可用盐酸羟胺还原，本方法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Si?，A13Ca2Mg2Zn2+SiO32',20倍C产、Mn2PO43',5倍Co?+、CU2+等均不干扰测定。吸光光度法的实验条件，如测量波长、溶液酸度、显色剂用量等，都是通过实验来确定的。本实验在测定试样中铁含量之前，先做部分条件试验，以便初学者掌握确定实验条件的方法.条件试验的简单方法是：变动某实验条件，固定其余条件，测得一系列吸光度值，绘制吸光度-某实验条件的曲线，根据曲线确定某实验条件的适宜值或适宜范围。三、仪器与试剂1 .仪器722型分光光度计、酸度计、容量瓶（50m1）、吸量管（5m1,IOmD等。2 .试剂（1）铁标准溶液准确称取0.176克分析纯硫酸亚铁钱（FeSO4（NH4）2SO46H2O）于小烧杯中，加水溶解，加入6mo11HC1溶液5m1,定量转移至25Om1容量瓶中稀释至刻度，摇匀。所得溶液每亳升含铁0.100mg（即IooUgm1）,（2） 0.15%邻二氮菲（又称邻菲咯琳）水溶液：称取1.5g邻二氮菲，先用5IOm195%乙醇溶解，再用蒸馅水稀释到I（X）Om1。（3） 10%盐酸羟胺水溶液（新鲜配制）；（4） HAC-NaAC缓冲溶液（pH=4.6）:称取136g醋酸钠（CH3C00Na弓H2O）,加60m1冰醋酸,加水溶解后,稀释到IoOOm1（5） ImOI/1NaOH溶液（6） 6mo1/1NaOH溶液四、实验步骤（一）实验条件的选择1 .吸收曲线的制作和测量波长的选择：用吸量管吸取0.0,1Om1铁标准溶液（IoOHg/m1）,分别注入两个50m1比色管中，各加入Im1盐酸羟胺溶液，2m1邻二氮菲，5m1NaAc,用水稀释至刻度，摇匀。放置IOmin后,用ICm比色皿，以试剂空白（即SOm1铁标准溶液）为参比溶液，在440560nm之间，每隔IOnm测一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔5nm测定一次吸光度。在坐标纸上，以波长人为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A和入关系的吸收曲线。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入max。2 .酸度影响（酸度对显色剂的影响、酸度对被测金属离子状态的影响、酸度对络合物形成的影响。）于8只50m1容量瓶（或比色皿）中，用刻度移液管各加入1.0m1IOOgm1的铁标准溶液，再加入1m1盐酸羟胺溶液和2m1邻二氮菲溶液，摇匀。然后分别加入NaoH溶液0.0m1、0.2m1、0.5m1>1.0m1、1.5m1、2.0m1、2.5m1、3.0m1。用蒸tK稀释至刻度，摇匀。放置IOmin后分别测定各溶液的PH值和吸光度。吸光度测定条件为：Icm比色皿，蒸储水作参比，测定波长为AmaX。本实验选择pH=4-6,一般选为5,可以直接用醋酸钠缓冲溶液调节pH=5,不进行这步测定。3 .显色剂用量的影响取7个50m1容量瓶（或比色皿），依次加入1Om11oOgm1的铁标准溶液，Im1盐酸羟胺溶液摇匀。再分别加入邻二氮菲溶液0.1m1、0.3m1、0.5m1、0.8m1、1.0m1、2.0m1、4.0m1和5.0m1的NaAc,用蒸储水稀释至刻度，摇匀。放置IOmin后测定各溶液的吸光度。吸光度测定条件为：1Cm比色皿，以蒸播水作参比，测定波长为入max。（二）铁含量的测定1 .标准曲线的制作：用移液管吸取100g-m1“铁标准溶液IOm1于IOom1容量瓶中，力口入2m16mo11"的HC1用水稀释至刻度，摇匀。此溶液每亳升含Fe3+10g°在6个50m1容量瓶（或比色管）中，用吸量管分别加入0.0,2.0,4.0,6.0,8。10.Om110g-m1-1铁标准溶液，分别加入Im1盐酸羟胺，2m1Phen,5m1NaAc溶液，每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置IOmino用ICm比色皿，以试剂为空白（即SOm1铁标准溶液），在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度。以含铁量为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。用绘制的标准曲线，重新查出相应铁浓度的吸光度，计算Fe2+-Phen络合物的摩尔吸光系数。2 .试样中铁的测定准确吸取适量试液于50m1比色管中，按标准曲线的制作步骤，加入各种试剂，测量吸光度。从标准曲线上查出和计算试液中铁的含量（ugm1-1）,五、数据记录与处理1 .绘制A-人，得出入max2 .绘制A-pH,得出最佳PH范围3 .绘制A-VPhen,得出Phen最佳使用体积4 .绘制工作曲线，从工作曲线上找出未知试样的含量，并计算水样中的铁含量（口gm1-1）六、思考题1 .本实验量取各种试剂时应分别采取何种量器较为合适？为什么？答：本实验所用的溶液量都比较少，用移液管或吸量管比较合适,标准铁试样的出取要特别准确，而其他的试剂，如Phen、NaAC等，都为过量，相对要求不是很严格。2 .怎样用吸光光度法测定水样中的全铁（总铁）和亚铁的含量？试拟出简单步骤。答：绘制出工作曲线（1）用吸光光度法测定水样中的全铁（总铁）含量：取试样适量，加入Im1盐酸羟胺，2m1PhenJm1NaAc溶液,每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度,摇匀后放置IOmin。用ICm比色皿，以试剂为空白（即SOm1铁标准溶液），在所选择的波长下，测量该溶液的吸光度。（2）用吸光光度法测定水样亚铁的含量：加入2m1Phen,5m1NaAc溶液，每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置IOmin0用ICm比色皿，以试剂为空白（即SOm1铁标准溶液），在所选择的波长下，测量该溶液的吸光度。最后根据工作曲线上得出水样中的全铁（总铁）和亚铁的含量。3 .为什么要用邻二氮菲显色后再测定？答：因为水中微量组分较少，对光的吸收很小，无法测出其吸光光度，加入显色剂后,与被测组分形成络合物，摩尔吸收系数较高，吸光明显，容易测定。七、注意事项1 .不能颠倒各种试剂的加入顺序。2 .每改变一次波长必须重新调零3 .读数据时要注意A和T所对应的数据。4 .最佳波长选择好后不要再改变。5 .每次测定前要注意调满刻度。6 .实验报告中要进行数据记录，并进行处理，最后要得出结论。
