实验十二邻二氮菲吸光光度法测定铁.ppt

实验十二 邻二氮菲吸光光度法测定铁,1学习任何选择吸光光度分析的试验条件。 2掌握吸光光度法测定微量铁的原理及方法。 3掌握分光光度计和吸量管的使用方法。,一、实验目的,二、实验原理,在pH为29的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(Phen)生成1:3的桔红色的稳定配合物。,lg 3=21.3,2 Fe3+2NH2OHHCl=2 Fe2+N2+4H+2H2O+2Cl-,Fe3+与邻二氮菲生成1:3的淡蓝色配合物，其lg 314.1,盐酸羟胺还原,为了尽量减少其他离子的影响，通常在微酸性(pH约5)溶液中显色。 本法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍的Cr3+、Mn3+、V(V)、PO43-，5倍的Co2+、Cu2+等不干扰铁的测定。 若共存离子量大时，可采用EDTA进行配位掩蔽或预先分离。,朗伯-比耳定律,物质对单色光吸收的强度与溶液的浓度和液层厚度的定量关系。,吸光光度法的条件试验,三、仪器与试剂,SP2000型分光光度计,步骤,开机,调零,调满度,设置方式,测定样品,单波长单光束分光光度计,(1) 铁标准溶液(100 gmL-1 即1.7910-3 molL-1 ) (2) 邻二氮菲水溶液A (1.5 gL-1) (3) 邻二氮菲水溶液B1.7910-3 molL-1 (组成比用，0.3548 gL-1 ) A溶液是B溶液的4.23 倍 (4) 盐酸羟胺(100 gL-1) 用时配制 (5) 乙酸钠溶液 (1 molL-1) (6) 氢氧化钠溶液(1 molL-1) (7) 盐酸溶液(6 molL-1),试 剂,四、实验内容,条件试验 铁含量的测定 摩尔比法测定配合物的组成比、摩尔吸光系数及反应的平衡常数,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,试剂空白为参比溶液，在440560 nm之间，每隔l0 nm测一次吸光度,在最大吸收峰附近，每隔5 nm测量一次吸光度,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g) 铁标准溶液,1、条件实验 1.1 吸收曲线的制作和测量波长的选择,在坐标纸上，绘制A与关系的吸收曲线,吸 收 曲 线,邻二氮菲-Fe2+配合物,max=510 nm,吸收蓝绿色光,显示橙红色,1.2 酸度的选择,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，摇匀,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 铁标准溶液,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,X mL 1 molL-1 NaOH,(用pH计测量溶液pH值),x mL NaOH: 0.00 mL，0.20 mL， 0.50 mL，1.00 mL 1.50 mL，2.00 mL ， 2.50 mL, 3.00 mL,绘制A与pH关系的酸度影响曲线,1.3 显色剂用量的选择,c 当显色剂用量达到某一数值时，吸光度不再增大,b 与a不同之处是平坦部分较窄，当显色剂浓度继续增大时，试液的吸光度反而下降,a 随显色剂用量增大，试液的吸光度也增大,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 铁标准溶液,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,绘制A与V关系的显色剂用量影响曲线,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,X mL Phen: 0.10 mL， 0.30 mL， 0.50 mL， 0.80 mL，l.00 mL ， 2.00 mL , 4.00 mL,1.4 显色时间,A,t,a,b,稳定时间,显色时间,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 铁标准溶液,测量放置t时间后的各溶液的吸光度,在所选择的波长下，以蒸馏水为参比,绘制A与t关系的显色时间影响曲线,放置t 时间: 5min， 10 min， 30min， 60min，120min， 180min,用移液管吸取10.00 mL 100 gmL-1铁标准溶液于100 mL 容量瓶中，加入2 mL 6 molL-1 HCl溶液，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液Fe3+的浓度为10 gmL-1。,2、铁含量的测定 2.1 工作曲线的制作,x mL 铁标准溶液,50 mL 容量瓶,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,l cm比色皿,放置l0 min,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,绘制工作曲线,x mL 铁标准溶液: 0.00 mL， 2.00 mL， 4.00 mL， 6.00 mL，8.00 mL ， l0.00 mL,以试剂空白为参比(即0.0 mL铁标准溶液),2.2 试样中铁含量的测定,准确吸取5.00 mL试液于50 mL容量瓶中，按标准曲线的制作步骤，加入各种试剂，测量吸光度。从标准曲线上查出和计算试液中铁的含量(单位为gmL-1)。,A, (gmL-1), (Fe3+)(gmL-1),A试液,铁含量测定,3、摩尔比法测定配合物的组成比、摩尔吸系数及反应的平衡常数 3.1 摩尔比法测定组成比,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.00 mL 铁标准溶液,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,X mL Phen: 1.00 mL， 1.50 mL， 2.00 mL，2.50 mL， 3.00 mL ， 3.50 mL, 4.00 mL，4.50 mL,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,以A对cR/cM作图,注意：铁标液与Phen浓度均为：1.7910-3 molL-1,图1,组成比？ 显色剂用量？,方法一 由绘制的标准曲线，重新查出某一适中铁浓度相应的吸光度Ai，计算Fe2+-Phen配合物的摩尔吸光系数。,方法二 由摩尔比法求出配合物的摩尔吸光系数。 由摩尔比法确定出曲线所达到的最大吸光度Amax(如图)，则：,3.2 摩尔吸光系数的测定,根据所求出的摩尔吸光系数 ，可以求出每份溶液中金属离子与显色剂平衡时的浓度。,cM= M + MR3 cR= R +3MR3,R = cR - 3MR3,M = cM - MR3,3.3 配合物稳定常数的测定,Ai每份溶液所测得的吸光度 Vi加入1.7910-3 molL-1的邻二氮菲溶液的体积,根据以上平衡浓度，可以计算出该点平衡常数Ki。,求出各份溶液的Ki后取其平均值，即为测定结果。,注意： 在图1中CD段呈曲线，此时配合物离解度较大，上述计算误差很大，实际计算只能采用OC段直线部分的数据。,如何简化操作手续？,1 标准曲线中哪一个点代替波长选择？ 从工作曲线中选择6.0 mL即60 g的哪一个点。 2 显色时间？ 就用上面的那一个点或者波长找到后再做一个工作曲线的点。 3 显色剂用量与组成比测定？ 做了组成比就知道了显色剂用量。 4 配合