鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵同名10168

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1、鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵 一、實驗?zāi)康? 1?學(xué)習(xí)確定實驗條件的方法，掌握鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理； 2?掌握721型分光光度計的使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。 二、實驗原理 1確定適宜的條件的原因：在可見光分光光度法的測定中，通常是將被測物 與顯色劑反應(yīng)，使之生成有色物質(zhì)，然后測其吸光度，進而求得被測物質(zhì)的含量。 因此，顯色條件的完全程度和吸光度的測量條件都會影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 為了使測定有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，必須選擇適宜的顯色反應(yīng)條件和儀器測量 條件。通常所研究的顯色反應(yīng)條件有顯色溫度和時間，顯色劑用量，顯色液酸度， 干擾物質(zhì)的影響因素及消除等，

2、但主要是測量波長和參比溶液的選擇。對顯色劑 用量和測量波長的選擇是該實驗的內(nèi)容。 2如何確定適宜的條件：條件試驗的一般步驟為改變其中一個因素，暫時固 定其他因素，顯色后測量相應(yīng)溶液吸光度，通過吸光度與變化因素的曲線來確定 適宜的條件。 3?本試驗測定工業(yè)鹽酸中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯—比耳定律： A=￡ bc 當(dāng)入射光波長入及光程b一定時，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度 A與 該物質(zhì)的濃度c成正比。只要繪出以吸光度 A為縱坐標(biāo)，濃度c為橫坐標(biāo)的標(biāo) 準(zhǔn)曲線，測出試液的吸光度，就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對應(yīng)的濃度值，即工業(yè)鹽酸 中鐵的含量 4?鄰二氮菲法的優(yōu)點：用分光光度法測定試樣中的微量鐵

3、，目前一般采用鄰 二氮菲法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾易消除等優(yōu)點。 5?鄰二氮菲法簡介：鄰二氮菲為顯色劑，選擇測定微量鐵的適宜條件和測 量條件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測定。 6?鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量的條件和依據(jù)：鄰二氮菲亦稱鄰菲咯啉 （簡寫phen），是光度法測定鐵的優(yōu)良試劑。在 pH=2?9的范圍內(nèi)，鄰二氮菲 與二價鐵生成穩(wěn)定的桔紅色配合物（（Fe（phenQ 2+） 此配合物的IgK穩(wěn)=21.3,摩爾吸光系數(shù)sio = 1.1 W4 L mol-1 cm-1,而Fe3+能與鄰 二氮菲生成3 : 1配合物，呈淡藍色，IgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯

4、色劑之前，應(yīng)用鹽酸 羥胺（NH2OHHCI）將Fe3+還原為Fe^，其反應(yīng)式如下： 2 Fe3+ + 2 NH2OH-HCl — 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl- 測定時控制溶液的酸度為pH^5較為適宜，用鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量。 三、儀器試劑 1?儀器：721型分光光度計；1cm吸收池；10mL吸量管；50mL比色管（7個）。 2?試劑：1.0 X0-3 mol ? L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；100 yg mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.15% 鄰二氮菲水溶液；10%鹽酸羥胺溶液（新配）；1mol ? L-1乙酸鈉溶液；1 mol ? L-1 NaOH溶液；

5、6 mol ? L-1 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Io,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） 1?吸收曲線的繪制和測量波長的選擇 用吸量管吸取2.00 mL 1.0 W-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 mL NaAc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440?560

6、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。 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采0-3mol L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.00mL 10% 鹽酸羥胺溶液，搖勻。分別加入 0.10, 0.50，1.00，2.00，3.00及4.00mL 0.15% 鄰二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。在光度計上用 1cm 比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，測吸光度。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

7、確定最佳顯色劑用量 ⑴標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 在 6 支 50mL 比色管中，分別加入 0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、I.OOmL 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 512nm處，用1cm比色 皿，以試劑空白為參比，測吸光度 A ⑵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、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理 1?標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 波長］ (nm) 440 450 460 470 480

8、 490 492 494 496 T (%) 58.0 54.8 50.8 46.0 44.9 43.2 42.8 42.0 42.0 吸光度 A 0.2366 0.2600 0.2900 0.3372 0.3478 0.3645 0.3686 0.3768 0.3768 波長］ (nm) 510.0 1 198.0 500.0 502.0 1 504.0 506.0 508.0 512.0 514.C

9、 T (%) 41.8 41.6 41.0 40.0 41.1 40.0 39.8 39.2 39.5 吸光度 A 0.3788 0.3809 0.3872 0.3979 0.3862 0.3872 0.4001 0.4067 0.4034 波長］ (nm) 516.0 518.0 520.0 1 530.0 540.0 550.0 560.0 T (%) 39.8 40.0 40.9 48.0 57.2 73.1 83.1 吸光度 A 0.

10、4001 0.3979 0.3882 0.3188 0.2426 0.1361 0.0804 根據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下: 標(biāo)準(zhǔn)曲線 0. 5000 0. 4000 0. 3000 0. 2000 0. 1000 0. 0000 0 LOO 200 300 iOO 500 600 由作圖可知，最大吸收波長為512nm 2?顯色劑用量的測定 鄰二氮菲用量曲線：（入=12 nm） 鄰二氮菲的體積 （mL ） 0.10 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 透射比T（%） 85.1 51.1 36.4 35

11、.9 36.1 「36.8 吸光度A 0.0701 0.2916 0.4389 0.445 0.4425 0.4342 據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下: 鄰二篩和（譏） ■吸光度人| 鄰二氮菲用量曲線 由圖可知，顯色劑最佳用量為2.00 mL 0.15%鄰二氮菲溶液 ⑴標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 鐵標(biāo)液體積 （mL） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 鐵濃度 （卩 g/mL） 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 透射比T（%） 100 85.0 : 66.3 57.8 41.1 38.1 吸

12、光度A 0 0.0706 0.1785 0.2381 0.3862 0.4191 據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下: 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為 y=0.2216*x-0.0061 R2=0.98 ⑵試樣測定（工業(yè)鹽酸鐵含量的測定） 未知樣標(biāo)號 1 2 吸入鹽酸的量（mL） 1.0 1.5 透射比T（%） 82.2 75.1 吸光度A 0.0851 0.1244 1 稀釋后鹽酸中鐵的 0.4116 0.5889 含量（卩g/mL） 把 y =0.0851, 0.1244代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程 y=0.2216*x-0.0061 中， 得到x=0.

13、4116, 0.5889,即稀釋后工業(yè)鹽酸中鐵的含量為 0.4116卩g/mL, 0.5889卩g/mL 由 1.0* Cx2/50 = 0.4116，得 Cx1=20.58（卩 g/m, 由 1.5 Cx3/50 = 0.5889, 得 Cx2=19.63 （卩 g/mL） 貝U Cx= （Cx1+ Cx2）/2= （20.58+19.63）/2 = 20.11 （卩 g/mL） RSD=3.34% 所以工業(yè)鹽酸中鐵的含量為 20.11卩g/mL 小結(jié)：通過實驗數(shù)據(jù)可知，最適宜波長為 入=51 nm；鄰二氮菲(0.15%)的適 宜用量為2mL ;最終由標(biāo)準(zhǔn)曲線得工業(yè)鹽酸中鐵的含

14、量為： 20.11卩g/mL。 六、 實驗注意事項 1?不能顛倒各種試劑的加入順序。 2?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(l 0/I)= log(1/T); 測定條件指：測定波長和參比溶液的選擇 。 3?最佳波長選擇好后不要再改變。 4?每次測定前要注意調(diào)滿刻度。 七、 思考題 1?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+ft Fe3+,其中Fe?+與鄰二氮菲(phen)能生成穩(wěn)定的 桔紅色配合物[Fe(phen)3]2+此配合物的IgK穩(wěn)=21.3,摩爾吸光系數(shù) 釦0=1.1 X04 L mo

15、l-1 cm-1,而Fe?+能與鄰二氮菲生成3 : 1配合物，呈淡藍色，IgK穩(wěn)=14.1。所 以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2OHHCI)將F0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，只有參比和試液成分盡可能相近，測量的誤差才會越小。 3 鄰二氮菲與鐵的顯色反應(yīng)，其主要條件有哪些？ 答：鄰二氮菲與鐵的顯色反應(yīng)，其主要條件有：酸度 一般( PH=5~6) 、溫度、 鄰二氮菲 的用量，顯色時間等。 八、實驗總結(jié) 通過本實驗， 學(xué)習(xí)了確定實驗條件的方法， 再次熟悉了可見分光光度法的測量原 理和實驗操作步驟 , 掌握了鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理以及掌握 721型分光光度計的使用方法。