综合实验报告 邻二氮菲分光光度法测定微量铁

邻二氮菲分光光度法测定微量铁邻二氮菲分光光度法测定微量铁 一、实验目的一、实验目的 ⒈学习确定实验条件的方法,掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理； ⒉掌握 721 型分光光度计的使用方法，并了解此仪器的主要构造。 二、实验原理二、实验原理 ⒈确定适宜的条件的原因： 在可见光分光光度法的测定中， 通常是将被测物与显色剂反应， 使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。因此，显色条件的完全程度 和吸光度的测量条件都会影响到测量结果的准确性.为了使测定有较高的灵敏度和准确性，必须 选择适宜的显色反应条件和仪器测量条件.通常所研究的显色反应条件有显色温度和时间，显色 剂用量，显色液酸度,干扰物质的影响因素及消除等，但主要是测量波长和参比溶液的选择。对 显色剂用量和测量波长的选择是该实验的内容。 ⒉如何确定适宜的条件：条件试验的一般步骤为改变其中一个因素，暂时固定其他因素, 显色后测量相应溶液吸光度，通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件。 ⒊本试验测定工业盐酸中铁含量的原理：根据朗伯－比耳定律:A=εbc。当入射光波长 λ 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，即工业盐酸中铁的含量。 ⒋邻二氮菲法的优点:用分光光度法测定试样中的微量铁，目前一般采用邻二氮菲法，该法 具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。 ⒌邻二氮菲法简介：邻二氮菲为显色剂，选择测定微量铁的适宜条件和测量条件，并用于 工业盐酸中铁的测定。 ⒍邻二氮菲可测定试样中铁的总量的条件和依据:邻二氮菲亦称邻菲咯啉（简写 phen)，是 光度法测定铁的优良试剂。在 pH=2～9 的范围内，邻二氮菲与二价铁生成稳定的桔红色配合物 （(Fe（phen）3）2+）。 1 此配合物的 lgK 稳稳= 21.3，摩尔吸光系数 ε510 = 1.1×10 4 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 稳稳= 14.1.所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OH·HCl） 将 Fe3+还原为 Fe2+,其反应式如下： 2 Fe3+ + 2 NH2OH·HCl → 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl- 测定时控制溶液的酸度为 pH≈5 较为适宜，用邻二氮菲可测定试样中铁的总量. 三、仪器试剂三、仪器试剂 ⒈仪器：721 型分光光度计；1cm 吸收池；10mL 吸量管;50mL 比色管（7 个)。 ⒉试剂：1。0×10-3 mol·L—1铁标准溶液;100μg·mL-1铁标准溶液;0。15%邻二氮菲水溶液； 10%盐酸羟胺溶液(新配）；1mol·L-1乙酸钠溶液；1 mol·L—1NaOH 溶液；6 mol·L-1 HCl(工业盐 酸试样）. 四、实验步骤四、实验步骤 ( (一）准备工作一）准备工作 打开仪器电源开关，预热,调解仪器。 ( (二）测量工作二）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） ⒈吸收曲线的绘制和测量波长的选择 用吸量管吸取 2。00 mL 1。0×10-3mol·L—1铁标准溶液，注入50mL 比色管中，加入1.00mL 10％盐酸羟胺溶液，摇匀，加入 2.00 mL 0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mLNaAc 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(在最大吸收波长处，每隔 2nm)，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。 ⒉显色剂条件的选择（显色剂用量） 在 6 支比色管中,各加入 2.00mL 1。 0×10—3mol·L-1铁标准溶液和 1.00mL 10％盐酸羟胺溶液， 摇匀。分别加入 0.10,0。50,1.00，2。00 ，3。00 及 4。00mL 0.15％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，从而确定最佳显色剂用 量。 ⒊工业盐酸中铁含量的测定 ⑴标准曲线的制作 在 6 支 50mL 比色管中,分别加入 0。00、0。20、0.40、0.60、0。80、1.00mL 100μg/mL 铁 标准溶液，再加入 1。00mL 10％盐酸羟胺溶液,2。00mL 0。15%邻二氮菲溶液和 5.0 mL NaAc 溶液，以水稀释至刻度,摇匀。在 512nm 处，用 1cm 比色皿，以试剂空白为参比，测吸光度 A. ⑵试样测定 2 准确吸取适量工业盐酸三份，按标准曲线的操作步骤，测定其吸光度. 五、实验数据记录与处理五、实验数据记录与处理 ⒈标准曲线的制作⒈标准曲线的制作 波长（波长（nmnm）） T T (%) (%) 440440 58。0 450450 54。8 460460 50。8 470470 46.0 0.3372 480480 44.9 0.3478 490490 43.2 0.3645 508.0508.0 40。0 0.3872 550550。。0 0 73。1 492492 42.8 494494496496 42。042。0 吸光度吸光度A A0。2366 0.26000.2900 波长（波长（nmnm））498.0498.0500500。。0 0 T T (%) (%) 吸光度吸光度A A 41。841.6 502.0502.0 41。0 0.36860。3768 0.3768 510510。。0 0512512。。0 0514.0514.0 39.8 0.4001 560.0560.0 83.1 39。239。5 40340.4067 0。 504504。。0 0506506。。0 0 40。0 0.3979 530.0530.0 48.0 41.1 0.3862 540.0540.0 57.2 0.3788 0。38090.3872 520520。。0 0 40。9 波长波长(nm)(nm)516516。。0 0518.0518.0 T T ( (％ ％) ) 39.840.0 吸光度吸光度A A0。4001 0。39790.38820。3188 0。2426 0。13610.0804 根据上面数据，作得标准曲线图如下： 由作图可知，最大吸收波长为最大吸收波长为 512nm512nm. ⒉显色剂用量的测定⒉显色剂用量的测定 邻二氮菲用量曲线：（λ=512 nm ) 邻二氮菲的体积（邻二氮菲的体积（mL)mL) 透射比透射比T(%)T(%) 吸光度吸光度A A 0.100.10 85。1 0.0701 0.500.50 51。1 1 1。。0000 36。4 2 2。。0000 35。9 0。445 3.003.00 36.1 0.4425 4