1、實(shí)驗(yàn)三鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵實(shí)驗(yàn)報(bào)告人：周邦濤 學(xué)號(hào)41007010實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2013年4月1日星期一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）學(xué)習(xí)確定實(shí)驗(yàn)條件的方法和測(cè)定鐵的分光光度法。（2）掌握721型分光光度計(jì)的使用方法。實(shí)驗(yàn)原理:可見(jiàn)分光光度法測(cè)定無(wú)機(jī)離子，通常要經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程，一是顯色過(guò)程，二是測(cè)量過(guò) 程為了使測(cè)定結(jié)果有較高靈敏度和準(zhǔn)確度，必須選擇合適的顯色條件和測(cè)量條件， 這些條件主要包括入射波長(zhǎng)，顯色劑用量，有色溶液穩(wěn)定性，溶液酸度干擾的排 除。（1）入射光波長(zhǎng)：一般情況下，應(yīng)選擇被測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)的光為入射光。（2）顯色劑用量：顯色劑的合適用量可通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。（3）溶液酸度：選擇適合的酸度，可

2、以在不同 PH緩沖溶液中加入等量的被測(cè)離 子和顯色劑，測(cè)其吸光度，作 DA-PH曲線，由曲線上選擇合適的PH范圍。（4）有色配合物的穩(wěn)定性：有色配合物的顏色應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定足夠的時(shí)間。（5）干擾的排除：當(dāng)被測(cè)試液中有其他干擾組分共存時(shí)，必須爭(zhēng)取一定的措施排 除干擾。鄰二氮菲與Fe2+在PH2.0-9.0溶液中形成穩(wěn)定橙紅色配合物。配合無(wú)的 =1.1X104 L mol cm-1。 胺。此方法選擇性高 Br3+、Ca2+、Hg 2+、Zn2+及Ag+等離子與鄰二氮菲作用生成沉淀，配合物配合比為 3： 1，PH在2-9 （一般維持在 PH5-6）之間。在還原劑存在下，顏色可 保持幾個(gè)月不變。Fe3+與鄰二

3、氮菲作用形成淡藍(lán)色配合物穩(wěn)定性教差，因此在實(shí)際應(yīng)用中加 入還原劑使Fe 3+還原為Fe2+與顯色劑鄰二菲作用，在加入顯色劑之前，用的還原劑是鹽酸羥干擾測(cè)定，相當(dāng)于鐵量 40 倍的 Sn2+、AI3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Sio32-, 20 倍的 Cr3+、 Mn2+、VPO3-45倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等離子不干擾測(cè)定。三、儀器與試劑：1.儀器：721型723型分光光度計(jì)，1cm吸收池；10ml吸量管;50mI比色管。2試劑：（1）鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 10-3mol/L,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.4822g鐵鹽NH4Fe（SO42 12H2O置于燒 杯中，加入80ml 6mol/L HC

4、l和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，以水稀釋之 標(biāo)線搖勻。（2）鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液100ug ml-1.準(zhǔn)確稱(chēng)量0.8634g NH4Fe（SO42 12H2O置于燒杯中， 加入80ml6mol/L HCl和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，以水稀釋至標(biāo)線，搖勻。（3） 0.15%鄰二氮菲水溶液；10%鹽酸羥氨溶液（新鮮配制）；1mol/L乙酸鈉溶 液，6mol/LHCl ;工業(yè)鹽酸（試樣）。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）準(zhǔn)備工作打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。（二）測(cè)量工作（以通過(guò)空白溶液的透射光強(qiáng)度為10,通過(guò)待測(cè)液的透射光強(qiáng)度為I,由儀器給出透射比T,再由T值算出吸光度A值）1吸收曲線的繪制和測(cè)量波長(zhǎng)的

5、選擇用吸量管吸取 2.00 mL 1.0 X0-3mol L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，注入 50mL比色管中，加入 1.00mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入 2.00 mL 0.15%鄰二氮菲溶液，5.0 mLNaAc溶液，以水稀釋至 刻度。在光度計(jì)上用 1 cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，在440560 nm間，每隔10nm測(cè)量一次吸光度（在最大吸收波長(zhǎng)處，每隔2nm），以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，選擇測(cè)量的適宜波長(zhǎng)。2顯色劑條件的選擇 顯色劑用量在6支比色管中，各加入 2.00mL 1.0 Xl0-3mol -l鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和I.OOmL 10%鹽酸羥胺溶 液，搖勻。分別加入

6、 0.10, 0.50, 1.00, 2.00 , 3.00及 4.00mL 0.15% 鄰二氮菲溶液，5.0 mLNaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。在光度計(jì)上用1cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，測(cè)吸光度。以鄰二氮菲體積為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸光度-試劑用量曲線，從而確定最佳顯色劑用量。 NaAc溶液體積取8支50mL比色管，每只加入 2.00ml 1.0 K0-3mol/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1.00ml 10%鹽酸羥胺 溶液，搖勻，放置 2min，再加入2.00mL 0.15%鄰二氮菲溶液，搖勻，用吸量管分別加入0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、2.5、3.0mL 1mol/L

7、 NaAc溶液，以水稀釋至刻毒，搖勻。記下所用NaAc溶液的體積，然后在選用的波長(zhǎng)下，用1cm比色皿，以各自相應(yīng)的試劑空白為參比，測(cè)定吸光度，繪出A-pH值曲線，選擇測(cè)定鐵的適宜pH范圍所需要的NaAc溶液的體積。 顯色時(shí)間及有色溶液的穩(wěn)定性在50mL比色管中，加入 2.00mL 1.0 X0-3mol/L鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1.0ml 10%鹽酸羥氨溶液, 2.00mL 0.15%鄰二氮菲溶液和 5.0mLNaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。立刻在所選擇的波 長(zhǎng)下，用1cm比色皿，以不含鐵但其余實(shí)際用量完全相同的試劑空白為參比，測(cè)定吸光度。然后放置5,10,30,60,90,120和180min，測(cè)

8、定相應(yīng)的吸光度，繪制吸光度-時(shí)間曲線，從曲線確定顯色時(shí)間。3工業(yè)鹽酸中鐵含量的測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在 6 支 50mL 比色管中，分別加入 0.00、0.60、0.80、1.00、1.20、1.40mL 100 卩 g/mL鐵標(biāo) 準(zhǔn)溶液，再加入 1.00mL 10%鹽酸羥胺溶液，2.00mL 0.15%鄰二氮菲溶液和 5.0 mL NaAc 溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。在508nm處，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，測(cè)吸光度A。 試樣測(cè)定準(zhǔn)確吸取適量工業(yè)鹽酸三份，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作步驟，測(cè)定其吸光度。五、數(shù)據(jù)處理吸收曲線的繪制和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波長(zhǎng)（nm56055555054554053

9、5530525吸光度0.0810.1070.1410.1860.2410.30.3590.409波長(zhǎng)（nm520515510505500495490485吸光度0.4470.4680.4740.4680.4570.4470.4410.438波長(zhǎng)（nm480475470465460455450445吸光度0.4350.4280.4150.3970.3780.3620.350.338波長(zhǎng)（nm440吸光度0.327吸光度-波長(zhǎng)曲線圖度光吸Abs長(zhǎng)由上圖分析知，最適宜波長(zhǎng)為入=510 nm測(cè)定顯色劑用量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)鄰二氮菲體積（ml 0.100.501.002.003.004.00吸光度0.0590.2

10、810.4760.4820.4820.486測(cè)定適宜NaAc體積實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)NaAc 體0.000.200.501.001.502.002.503.0積0吸光度0.060.150.360.470.470.480.480.47325325吸光度-NaAC容液體積曲線圖Abs醋酸鈉溶液體積由上圖確定NaAc的體積為2.00ml時(shí)，溶液的pH值最適宜。時(shí) 間(/min)吸光度0.4800.4830.4830.4840.483吸光度-時(shí)間圖度光吸由上圖分析枝，顯色時(shí)間為 2min最適宜。標(biāo)準(zhǔn)曲線圖O5 4 3 2 1 00 0 0 0 0度光吸.0.511.5鐵標(biāo)溶液體積+ Abs線性(Abs)標(biāo)準(zhǔn)曲線的

11、制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)鐵標(biāo)溶液體積（ml0.000.600.801.001.201.40吸光度0.0040.2080.2360.3410.430.474y = 0.3421X + 0.004 R = 0.9976試樣測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)試樣溶液體積（ml2.502.502.50吸光度0.4050.4250.439儀器測(cè)得Fe2+濃2.3832.5002.582度& G G + G = 2.488標(biāo)準(zhǔn)偏差:S0 I相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)倔屋：RSD =*100%100% = 4%X2.488六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1不能顛倒各種試劑的加入順序。2讀數(shù)據(jù)時(shí)要注意 A和T所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。透射比與吸光度的關(guān)系為：A=log(IO/l= log

12、(1/T ;測(cè)定條件指：測(cè)定波長(zhǎng)和參比溶液的選擇。3最佳波長(zhǎng)選擇好后不要再改變。4每次測(cè)定前要注意調(diào)滿(mǎn)刻度。七、思考題鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵時(shí)為何要加入鹽酸羥胺溶液？答：工業(yè)鹽酸中含有 Fe2+和Fe3+，其中Fe2+與鄰二氮菲(phen能生成穩(wěn)定的桔紅色配合物Fe(phen32+此配合物的 lgK 穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù) 510 =1.1 x 104L-1 rooi-1，而 Fe3+能 與鄰二氮菲生成3 : 1配合物，呈淡藍(lán)色，lgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯色齊U之前，應(yīng)用鹽酸羥 胺(NH2OH HCl將Fe3+還原為Fe2+，然后，進(jìn)行鐵的總量的測(cè)定。2參比溶液的作用是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否用蒸餾水作參比？答：參比溶液的作用是扣除背景干擾，不能用蒸餾水作參比，因?yàn)檎麴s水成分與試液成分