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1、實(shí)驗(yàn)五 鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵的含量
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1.掌握鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵的方法;
2.了解分光光度計(jì)的構(gòu)造、性能及使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理
鄰二氮菲(又稱鄰菲羅啉)是測(cè)定微量鐵的較好試劑,在pH=2~9的條件下,二價(jià)鐵離子與試劑生成極穩(wěn)定的橙紅色配合物。配合物的=21.3,摩爾吸光系數(shù)=11000 Lmol-1cm-1。
在顯色前,用鹽酸羥胺把三價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子。
4Fe3++2NH2OH→4Fe2+ + N2O + 4H++ H2O
測(cè)定時(shí),控制溶液pH=3較為適宜,酸度高時(shí),反應(yīng)進(jìn)行較慢,酸度太低,則二價(jià)鐵離子水解,影響顯色。
用鄰二氮菲測(cè)定時(shí),有
2、很多元素干擾測(cè)定,須預(yù)先進(jìn)行掩蔽或分離,如鈷、鎳、銅、鉛與試劑形成有色配合物;鎢、鉑、鎘、汞與試劑生成沉淀,還有些金屬離子如錫、鉛、鉍則在鄰二氮菲鐵配合物形成的pH范圍內(nèi)發(fā)生水解;因此當(dāng)這些離子共存時(shí),應(yīng)注意消除它們的干擾作用。
三、儀器與試劑
1.醋酸鈉:l molL-1;
2.氫氧化鈉:0.4 molL-1;
3.鹽 酸:6 molL-1;、
4.鹽酸羥胺:100gL-1(臨時(shí)配制);
5.鄰二氮菲(1.5gL-1):0.l5g鄰二氮菲溶解在100mL1:1乙醇溶液中。
6.鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液
(1)100μgmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取0.8634gNH4Fe(SO4)21
3、2H20于200ml燒杯中,用6 molL-1鹽酸20 mL溶解,移至1 L容量瓶中,以水稀釋至刻度,搖勻。
(2)10 μgmL-1(即0.01 mgmL-1)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:用移液管吸取10ml100μgmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于100ml容量瓶中,加入2ml 6 molL-1鹽酸,用蒸餾水稀釋至刻度,搖勻。
7.儀器 7230G分光光度計(jì)及l(fā) cm比色皿。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
準(zhǔn)備工作: 打開儀器電源開關(guān),預(yù)熱。調(diào)解儀器。
測(cè)量工作:(以通過空白溶液的透射光強(qiáng)度為I0, 通過待測(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. 測(cè)定條件的選擇
(1). 吸
4、收曲線的繪制:取兩個(gè)50ml容量瓶,用吸量管準(zhǔn)確吸取100μgmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0ml和1.0 mL,分別置于50 mL容量瓶中,加入鹽酸羥胺溶液1 mL,搖勻后加入醋酸鈉溶液5 mL和鄰二氮菲溶液2 mL,以水稀釋至刻度,搖勻。放置10min后,在分光光度計(jì)上,用l cm比色皿,以試劑空白(即0.0ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液)為參比溶液,用不同的波長(zhǎng),從440~560 nm之間,每隔10 nm測(cè)定一次吸光度,在最大吸收波長(zhǎng)處附近多測(cè)定幾點(diǎn)。然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制出吸收曲線,從吸收曲線上確定進(jìn)行測(cè)定鐵的適宜波長(zhǎng)(即最大吸收波長(zhǎng))。
波長(zhǎng)(nm)
440
450
460
470
5、
480
490
494
496
498
500
吸光度
波長(zhǎng)(nm)
502
504
506
508
510
520
530
540
550
560
吸光度
(2)鄰二氮菲與鐵的配合物的穩(wěn)定性 用上面溶液繼續(xù)進(jìn)行測(cè)定,在最大吸收波長(zhǎng)510 nm處,從加人顯色劑后立即測(cè)定一次吸光度,經(jīng)15min,30 min,45 min,60 min后,各測(cè)一次吸光度。以時(shí)間(t)為橫坐標(biāo),吸光度(A)為縱坐標(biāo),繪制A-t曲線,從曲線上判斷配合物穩(wěn)定的情況。
(3)顯色劑濃度的影
6、響 取25 mL容量瓶7個(gè),用吸量管準(zhǔn)確吸取100μgmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL于各容量瓶中,加入鹽酸羥胺溶液1mL搖勻,再加入l molL-1醋酸鈉5 mL,然后分別加入0.1%鄰二氮菲溶液0.3,0.6,1.0,l.5,2.0,3.0和4.0 mL,以水稀釋至刻度,搖勻。在分光光度計(jì)上,用適宜波長(zhǎng)(510 nm),1 cm比色皿,以水為參比測(cè)定不同用量顯色劑溶液的吸光度。然后以鄰二氮菲試劑加入毫升數(shù)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制A一V曲線,由曲線上確定顯色劑最佳加入量。
(4)根據(jù)上面條件實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,找出鄰二氮菲分光光度法測(cè)定鐵的測(cè)定條件并討論之。
2.鐵含量的測(cè)定
(1)
7、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取50mL容量瓶6個(gè),分別準(zhǔn)確吸取10μgmL-l鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0,2.0,4.0,6.0,8.0和10.0 mL于各容量瓶中,各加鹽酸羥胺溶l mL,搖勻,再各加醋酸鈉溶液5 mL和鄰二氮菲溶液2mL,以水稀釋至刻度,搖勻。經(jīng)10 min放置后,在分光光度計(jì)上用l cm比色皿,以試劑空白為參比溶液,在最大吸收波長(zhǎng)(510 nm)處以水為參比測(cè)定各溶液的吸光度,以含鐵總量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
鐵標(biāo)液體積(mL)
0.00
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
鐵濃度(μg/mL)
吸光度A
(2)吸取未知液5 mL,按上述標(biāo)準(zhǔn)曲線相同條件和步驟測(cè)定其吸光度。根據(jù)未知液吸光度,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出未知液相對(duì)應(yīng)鐵的量,然后計(jì)算試樣中微量鐵的含量,以每升未知液中含鐵多少克表示(gL-1)。
五、數(shù)據(jù)記錄與處理
1. 記錄分光光度計(jì)型號(hào),比色皿厚度,繪制吸收曲線和標(biāo)準(zhǔn)曲線;
2.計(jì)算未知液中鐵的含量,以每升未知液中含鐵多少克表示(gL-1)。