鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵的含量（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與理學(xué)院四川雅安625014王雨20096824）摘要探討鄰二氮雜菲分光光度法測定未知液及茶葉灰中的鐵含量的方法。在pH2~9范圍中，鄰二氮雜菲與二價鐵離子形成橘紅色的配合物。本實驗探討了該配合物的最大吸收峰、穩(wěn)定性、顯色劑濃度的影響、酸度的影響。然后在得到的最佳條件下測定了給定未知液和茶葉灰中鐵的含量，分別為3.75mg·L-1、6.5×10-3%，其回收率為96.70%，結(jié)果可靠。關(guān)鍵詞鄰二氮雜菲分光光光度法鐵引言鐵是人體內(nèi)必需的微量元素，它能改善人體的血液循環(huán)，防止人體貧血，并參與機體的血紅蛋白、肌體蛋白、血紅素酶類輔助因子的構(gòu)成。目前，鐵含量的測定方法有很多種。對鐵含量大于5%的測定方法中，國家標(biāo)準的重鉻酸鉀滴定法，這種方法操作簡便，結(jié)果準確，但是HgCl2劇毒，造成嚴重的環(huán)境污染，近年來推廣采用不用汞鹽的測鐵方法，例如：SnCl2-TiCl3聯(lián)合還原鐵[1]，還有EDTA滴定法、高錳酸鉀滴定法、鈰量法和碘量法等。國內(nèi)外用于微量鐵含量測定的方法主要有可見分光光度法，原子吸收光譜法[2]、X射線熒光光譜儀熔融法[3]、沙棗皮色素?zé)晒夤舛确╗4]等?？梢姺止夤舛确ㄒ云湓O(shè)備簡單、操作快捷、靈敏度高、結(jié)果直觀的優(yōu)點，深受歡迎。而在可見分光光度法中，測定微量鐵的顯色劑鄰菲螺啉、磺基水楊酸、硫氰酸鹽、鄰二氮雜菲等[5]。本實驗用鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵含量。在pH2~9的范圍內(nèi)，F(xiàn)e2+與鄰二氮雜菲反應(yīng)生成穩(wěn)定的橘紅色配合物[Fe(phen)3]2+，其lgK穩(wěn)=21.3(20℃)，反應(yīng)式如下：該配合物的最大吸收峰在510nm處，摩爾吸收系數(shù)κ510=1.1×104L·mol-1·cm-1。Fe3+與鄰二氮雜菲也能生成3:1的淡藍色配合物，其lgK穩(wěn)=14.1。因此，在顯色之前應(yīng)預(yù)先用鹽酸羥胺（NH2OH·HCl）將Fe3+還原成Fe2+，其反應(yīng)式如下：2Fe3++2NH2OH·HCl+HCl→2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2Cl-測定時，控制溶液酸度在pH5左右較為適宜。酸度高，反應(yīng)進行較慢；酸度低，則Fe2+水解，影響顏色。實驗部分試劑與儀器200μg·mL-1的鐵標(biāo)準貯備溶液：準確稱取1.728g分析純NH4Fe(SO4)2·12H2O，置于一燒杯中，以30mL2mol·L-1HCl溶液溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。20μg·mL-1的鐵標(biāo)準溶液：由200μg·mL-1的鐵標(biāo)準貯備溶液用水準確稀釋10倍而成。100g·L-1鹽酸羥胺溶液（因其不穩(wěn)定，需臨用時配制）、1g·L-1鄰二氮雜菲溶液（先用少許乙醇溶解，再用蒸餾水稀釋，用時新配制）、1mol·L-1NaAc溶液、2mol·L-1HCl溶液、0.4mol·L-1NaOH溶液722型分光光度計、精密pH試紙、25mL容量瓶8只、100mL容量瓶1只、50mL堿式滴定管1支、吸量管（1mL1支、2mL1支、5mL4支）茶葉灰中鐵溶液的配制將0.4g茶葉灰溶于2mg·L-1HCl溶液中，然后加熱20min，過濾，將濾液定容至100mL。實驗方法標(biāo)準曲線的繪制取25mL容量瓶6只，編號。分別吸取20μg·mL-1鐵標(biāo)準溶液1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL和5.0mL于5只容量瓶中，另一只容量瓶中不加標(biāo)準溶液（配制空白溶液，作參比）。然后各加0.5mL100g·L-1鹽酸羥胺溶液，搖勻，經(jīng)2min后，再各加2.5mL1mol·L-1NaAc溶液及1.5mL1g·L-1鄰二氮雜菲溶液，以水稀釋至刻度線，搖勻。放置10min，在分光光度計上，用1cm比色皿，在510nm處，測定各溶液的吸光度。以鐵含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準曲線。未知液及茶葉灰中鐵含量的測定吸取5mL未知液（茶葉灰鐵溶液）代替標(biāo)準溶液，其他步驟均同上，測定吸光度。由未知液（茶葉灰鐵溶液）的吸光度在標(biāo)準曲線上查出未知液（茶葉灰鐵溶液）的鐵含量。結(jié)果計算[6]未知液（茶葉灰）中鐵含量按下式計算：鐵含量（mg·L-1）=c(Fe2+)×25.00/5.00結(jié)果與討論最適波長的選擇準確吸取20μg·mL-1鐵標(biāo)準溶液2.5mL于25mL容量瓶中，加入100mol·L-1鹽酸羥胺溶液0.5mL，搖勻，加入1mol·L-1NaOAc溶液2.5mL和1g·L-1鄰二氮雜菲溶液1.5mL。以水稀釋至刻度，搖勻。放置10min，在722型分光光度計上，用2cm比色皿，以水為參比溶液，波長從570nm到430nm為止，每隔10nm測定一次吸光度。如圖1所示，其最大吸收波長為510nm，故該實驗選擇測定波長為510nm。圖1[Fe(phen)3]2+的吸收光譜穩(wěn)定性試驗用上面溶液繼續(xù)進行測定，其方法是在最大吸收波長510nm處，每隔一定時間測定其吸光度，及再加入顯色劑后立即測定一次吸光度，經(jīng)30、60、90、120min后，再各測一次吸光度。試驗結(jié)果表明，10~62min吸光度基本不變，如圖2。圖2有色配合物穩(wěn)定時間與吸光度的關(guān)系顯色劑濃度試驗取25mL容量瓶7只，編號。每只容量瓶中準確加入20ug·mL-1鐵標(biāo)準溶液2.5mL以及0.5mL100g·L-1鹽酸羥胺溶液，經(jīng)2min后。再加入2.5mL1mol·L-1NaOAc溶液，然后分別加入0.15mL、0.30mL、0.50mL、0.80mL、1.00mL、1.50mL和2.00mL，用水稀釋至刻度，搖勻，在分光光度計上，用最大吸收波長510nm、1cm比色皿，以水為參比，測定上述溶液的吸光度。結(jié)果表明0.50mL后顯色趨于穩(wěn)定，所以實驗選擇加1.50mL顯色劑。如圖3所示。圖3顯色劑用量與吸光度的關(guān)系圖4NaOH溶液的體積與吸光度的關(guān)系溶液酸度對配合物的影響準確吸取200ug·mL-1的鐵標(biāo)準溶液5mL于100mL容量瓶中，加入5mL2mol·L-1HCl溶液和10mL100g·L-1鹽酸羥胺溶液，經(jīng)2min后加入1g·L-1鄰二氮雜菲溶液30mL，以水稀釋至刻度，搖勻，備用。去25mL容量瓶7只，編號，用吸量管分別準確吸取上述溶液5mL于各容量瓶中。在滴定管中裝0.4mol·L-1NaOH溶液0.0mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、及5.0mL，以水稀釋至刻度，搖勻，使各溶液pH從≤2開始逐步增加至12以上。放置10min在分光光度計上用最大吸收波長510nm、1cm比色皿，水為參比測定吸光度A。最后以V(NaOH)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制A-V曲線。得出在pH在一定范圍內(nèi)(pH在2~9時)，酸度對吸光度的影響很小。為便于空白實驗的操作,加2.5ml1mol·L-1NaAc溶液。如圖4。標(biāo)準曲線通過對不同濃度標(biāo)準溶液測定吸光度，再用origin對所得數(shù)據(jù)進行擬合，得到標(biāo)準曲線，如圖5，其標(biāo)準曲線方程為y=0.2058x+0.0168，R2=0.9982，說明鐵含量在0~4μg/1mL范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律線性關(guān)系良好。圖5鐵的標(biāo)準曲線樣品分析未知液中鐵含量測得未知液的吸光度為0.829，從標(biāo)準曲線查得5mL未知液中鐵的含量為0.75μg·mL-1，由公式計算得未知液中鐵的含量為3.75mg·L-1。茶葉灰中鐵含量測定茶葉灰溶液的吸光度為0.070，同理，茶葉灰溶液中鐵含量為1.30mg·L-1。所以茶葉灰中鐵含量為6.5×10-3%。回收試驗吸取5mL茶葉灰溶液和2.5mL20μg·mL-1鐵標(biāo)準溶液于25mL容量瓶中，定容，搖勻，測得其吸光度為0.468。則其回收率為96.70%。可見本實驗回收率較好。參考文獻[1]崔喜春，段樹榮.三氯化鈦—重鉻酸鉀容量法快速測定鐵礦石中全鐵量[J].科學(xué)之友，2010,12:28-29[2]王娟.微波消解——火焰原子吸收法測定污水中鐵含量[J].河南化工，2010，27(7)：63-64[3]蘇紅梅趙青.XRF法測定鐵礦石中全鐵[J