邻氮二菲分光光度法测定微量铁.doc

邻氮二菲分光光度法测定微量铁一、实验目的1.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。2.掌握721型分光光度计的正确使用方法，并了解此仪器的主要构造。二、实验原理紫外-可见分光光度法，是以溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的选择性吸收为基础而建立起来的一类分析方法。紫外光：10-400 nm可见光：400-780 nm，可被人们的眼睛所感觉根据朗伯比耳定律：A=bc，当入射光波长及光程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。 标准曲线法：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，即未知样的含量。各种类型紫外-可见分光光度计，如下图所示，从总体上来说是由五个部分组成，即光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示记录装置。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。在pH=29的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(phen)生成配合物Fe(phen)32+：此配合物的lgK稳=21.3，摩尔吸光系数510 = 1.1104 Lmol-1cm-1，而Fe3+能与邻二氮菲生成31配合物，呈淡蓝色，lgK稳=14.1。所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OHHCl)将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下： 2Fe3+2NH2OHHCl2Fe2+N2+H2O+4H+2Cl-测定时控制溶液的酸度为pH5较为适宜。用邻二氮菲可测定试样中铁的总量。三、仪器与试剂721型分光光度计，1 cm吸收池，10 mL 吸量管，50 mL 比色管（或容量瓶）1.010-3 molL-1 铁标准溶液，100gmL-1铁标准溶液，0.15%邻二氮菲水溶液，10%盐酸羟胺溶液（新配），1 molL-1乙酸钠溶液，1 molL-1 NaOH溶液，6 molL-1 HCl（工业盐酸试样）四、实验步骤1. 吸收曲线的绘制和测量波长的选择： 用吸量管吸取2.00 mL1.010-3mol.L-1标准溶液，注入50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入2.00 mL0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc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，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。最佳波长为510nm2.显色条件的选择：(1)显色剂用量 用吸量管吸取2.00 mL1.010-3mol.L-1标准溶液，分别注入六只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，依次在六个比色管中加入0.10 mL、0.50mL、1.00ml、2.00mL、3.00mL和4.00mL 的0.15%邻二氮菲溶液，最后加入5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿，采用蒸馏水水为参比溶液，测定吸光度，并记录数据。数据如下表：邻二氮菲体积（mL）0.10.51234吸光度0.0270.3130.4740.4780.4780.475显色剂最佳用量为2mL (2)显色时间用吸量管吸取2.00 mL1.010-3mol.L-1标准溶液，分别注入六只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，2.00mL的0.15%邻二氮菲溶液，摇匀，最后加入5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度。分别放置3min、6min、9min、12min，在光度计上用1 cm比色皿，采用蒸馏水为参比溶液，测定吸光度，并记录数据。吸光度保持不变，由于铁与邻氮二菲反应时间在2min以内。(3)溶液pH值用吸量管吸取2.00 mL1.010-3mol.L-1标准溶液，分别注入八只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入2.00mL 的0.15%邻二氮菲溶液，依次在八个比色管中加入0mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿，仍采用蒸馏水为参比溶液，测定吸光度，并记录数据。NaAc体积（mL）00.20.51.01.52.02.53.0吸光度0.1110.1510.4120.4900.4740.4740.4760.478NaAc最佳用量为1.5mL3.工业盐酸中铁含量的测定：(1)标准曲线的制作: 在6支50 mL比色管中，分别加入0、0.6、0.80、1.00、1.20、1.40 mL 的100 ug/mL铁标准溶液，再加入1.00 mL10%盐酸羟胺溶液，2.00mL（最佳）0.15%邻二氮菲溶液和1.50 mL（最佳） NaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。测定其吸光度，绘制标准曲线。铁标准溶液体积（mL）01.21.622.42.8吸光度0.0060.2370.3100.3890.4520.452 (2)试样测定: 准确吸取2.0 mL工业盐酸三份，按标准曲线的操作步骤，测定其吸光度。实验次数123吸光度0.2560.2560.253五、数据处理以铁浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据试样的吸光度，从标准曲线求出工业盐酸中铁的含量（以g/mL表示），计算测量结果的平均值和相对标准偏差。 由标准曲线可得，ABS=0.0087+0.187c将待测样ABS =0.256、0.256、0.253分别带入，得C1=1.322ug/mL；C2=1.322ug/mL；C3=1.306ug/mL，则C平均=1.317 ug/mL工业盐酸中铁的含量为1.317 x25 ug/mL=32.92 ug/