(陜西師范大學(xué))鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵

1、實驗三 鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵實驗報告人：周邦濤 學(xué)號41007010實驗時間：2013年4月1日星期一一、 實驗?zāi)康模海?） 學(xué)習(xí)確定實驗條件的方法和測定鐵的分光光度法。（2） 掌握721型分光光度計的使用方法。二、 實驗原理：可見分光光度法測定無機離子，通常要經(jīng)過兩個過程，一是顯色過程，二是測量過程為了使測定結(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量條件，這些條件主要包括入射波長，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：一般情況下，應(yīng)選擇被測物質(zhì)的最大吸收波長的光為入射光。（2） 顯色劑用量：顯色劑的合適用量可通過實驗確定。（3） 溶液酸度：選

2、擇適合的酸度，可以在不同PH緩沖溶液中加入等量的被測離子和顯色劑，測其吸光度，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)定足夠的時間。（5） 干擾的排除：當(dāng)被測試液中有其他干擾組分共存時，必須爭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。配合無的 =1.1 104 L mol cm-1 。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，顏色可保持幾個月不變。Fe3+ 與鄰二氮菲作用形成淡藍色配合物穩(wěn)定性教差，因此在實際應(yīng)用中加入還原劑使Fe 3+還原為Fe2+

3、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，干擾測定，相當(dāng)于鐵量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+ 、Zn2+ 、Sio32-，20倍的Cr3+、Mn2+、VPO3-45倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等離子不干擾測定。三、 儀器與試劑：1.儀器：721型723型分光光度計，1cm吸收池；10ml吸量管;50ml比色管。2.試劑：（1）鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1.010-3mol/L,準(zhǔn)確稱取0.4822g鐵鹽NH4Fe(SO4212H2O置于燒杯中，加入80ml 6mol/L H

4、Cl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100ugml-1.準(zhǔn)確稱量0.8634g NH4Fe(SO4212H2O置于燒杯中，加入80ml 6mol/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/L HCl；工業(yè)鹽酸（試樣）。四、 實驗步驟（一）準(zhǔn)備工作打開儀器電源開關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。（二）測量工作（以通過空白溶液的透射光強度為I0，通過待測液的透射光強度為I,由儀器給出透射比T,再由T值算出吸光度A值）吸收曲線的繪制和測量波長的選擇用吸

5、量管吸取2.00 mL 1.010-3molL-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。在光度計上用1 cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，在440560 nm間，每隔10 nm測量一次吸光度（在最大吸收波長處，每隔2nm），以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，選擇測量的適宜波長。顯色劑條件的選擇顯色劑用量NaAc溶液體積取8支50mL比色管，每只加入2.00ml 1.010-3mol/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

6、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 NaAc溶液，以水稀釋至刻毒，搖勻。記下所用NaAc溶液的體積，然后在選用的波長下，用1cm比色皿，以各自相應(yīng)的試劑空白為參比，測定吸光度，繪出A-pH值曲線，選擇測定鐵的適宜pH范圍所需要的NaAc溶液的體積。顯色時間及有色溶液的穩(wěn)定性在50mL比色管中，加入2.00mL 1.010-3mol/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下，用1cm比色皿，

7、以不含鐵但其余實際用量完全相同的試劑空白為參比，測定吸光度。然后放置5,10,30,60,90,120和180min，測定相應(yīng)的吸光度，繪制吸光度-時間曲線，從曲線確定顯色時間。工業(yè)鹽酸中鐵含量的測定標(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 100g/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，測吸光度A。試樣測定準(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，測定其吸光度。五、

8、 數(shù)據(jù)處理吸收曲線的繪制和測量波長的選擇實驗數(shù)據(jù)波長(nm560555550545540535530525吸光度0.0810.1070.1410.1860.2410.30.3590.409波長(nm520515510505500495490485吸光度0.4470.4680.4740.4680.4570.4470.4410.438波長(nm480475470465460455450445吸光度0.4350.4280.4150.3970.3780.3620.350.338波長(nm440吸光度0.327由上圖分析知，最適宜波長為=510nm測定顯色劑用量實驗數(shù)據(jù)鄰二氮菲體積(ml0.100.50

9、1.002.003.004.00吸光度0.0590.2810.4760.4820.4820.486 由上圖分析確定，顯色劑鄰二氮菲的用量為2.00ml時最佳。測定適宜NaAc體積實驗數(shù)據(jù)NaAc體積0.000.200.501.001.502.002.503.00吸光度0.0670.150.3630.4720.4750.4830.4820.45 由上圖確定NaAc的體積為2.00ml時，溶液的pH值最適宜。時間（/min）02468吸光度0.4800.4830.4830.4840.483 由上圖分析枝，顯色時間為2min最適宜。標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作實驗數(shù)據(jù)鐵標(biāo)溶液體積(ml0.000.600.801.

10、001.201.40吸光度0.0040.2080.2360.3410.430.474試樣測定實驗數(shù)據(jù)試樣溶液體積(ml2.502.502.50吸光度0.4050.4250.439儀器測得Fe2+濃度2.3832.5002.582工業(yè)鹽酸中鐵的含量：標(biāo)準(zhǔn)偏差：六、 實驗注意事項不能顛倒各種試劑的加入順序。讀數(shù)據(jù)時要注意A和T所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。透射比與吸光度的關(guān)系為:A=log(I0/I= log(1/T；測定條件指：測定波長和參比溶液的選擇。最佳波長選擇好后不要再改變。每次測定前要注意調(diào)滿刻度。七、 思考題鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵時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 =1.1104Lmol-1cm-1，而Fe3+能與鄰二氮菲生成31配合物，呈淡藍色，lgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2OHHCl將Fe3+還原為Fe2+，然后，進行鐵的總量的測定 。2參比溶液的作用是什么？在本實驗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，因為蒸餾水成分與試液成分相差太遠(yuǎn)，只有參比和試液成分盡可能相近，測量的