实验一、邻二氮菲分光光度法测定铁(1).doc

仪器分析实验教案 黄薇实验一、 邻二氮菲吸光光度法测定铁（见实验教材p97） 实验日期:2011年3月8-11一、实验目的： 1掌握光度法测定铁的原理及方法2学会722（或752）分光光度计的正确使用。3学习如何选择吸光光度分析的实验条件。二、方法原理：1、朗伯比尔定律入射光强度 I0透过光强度 It透光率（透射比）：朗伯比尔定律A 吸光度(absorbance)， b 介质厚度(length/cm)，c 浓度(concentration)，K：吸光系数(absorptivity)：与吸光物质的本性、波长、温度、介质、有关，它表示了物质对某波长光的吸收能力。（1）吸光系数a ：A=Kbc中，当b：cm，c：g.L-1时，K=a (L.g-1.cm-1)（2）摩尔吸光系数： B：cm，c：mol.L-1时，K= (L.mol-1.cm-1) A=bc2、显色反应邻二氮菲(phen)是测定微量铁的灵敏度较高的显色剂。在pH29 的溶液中，试剂与Fe2+生成稳定的红色配合物，最大吸收峰在508nm波长处,摩尔吸光系数508 = 1.1104L.mol-1.cm-1，铁含量在0.16g.mL-1范围内符合比耳定律。其反应式如下： 当铁为+3价时，可用盐酸羟胺还原， 本方法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍Cr3+、Mn2+、V(V)、PO43-，5倍Co2+、Cu2+等均不干扰测定。条件试验的简单方法是：变动某实验条件，固定其余条件，测得一系列吸光度值，绘制吸光度-某实验条件的曲线，根据曲线确定某实验条件的适宜值或适宜范围。三、主要仪器及试剂（略）四、测定步骤(一)实验条件的选择：吸收曲线的制作和测量波长的选择：1、用吸量管吸取100gmL-1铁标准溶液0.0（空白试验）、1.0mL，分别注入两个50mL比色管中，各加入1.0mL盐酸羟胺溶液，2.0mL邻二氮菲，5.0mL NaAc，用水稀释至刻度，摇匀。2. 放置10min后，在722型分光光度计上用1cm比色皿，以试剂空白（即0.0mL铁标准溶液）为参比溶液，按仪器使用方法操作，从420nm560nm，每隔10nm测定一次。每次用空白溶液调零，测定邻二氮菲Fe（）溶液的吸光度值。在420560nm之间，每隔10nm测一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔5nm测定一次吸光度。（二）铁含量的测定 1标准曲线的制作：在6个50mL比色管中，用吸量管分别加入0.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0mL 10gmL-1铁标准溶液，分别加入1.0mL盐酸羟胺，2.0mL邻二氮菲，5.0mL NaAc溶液，每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置10min。用1cm比色皿，以试剂为空白（即0.0mL铁标准溶液），在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度。以含铁量为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。 2未知试样中铁的测定准确吸取未知式样5.0mL 三份于50mL比色管中，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计算： 或 式中 m标准曲线上查出Fe2的含量（g）； C标Fe标准曲线上查出Fe2的含量（mg/L）； V未知样的体积（mL）； 50水样稀释最终体积（mL）。五、结果处理数据记录与处理1吸收曲线的绘制绘制波长（nm）420430440450460470480490500510520530540550560吸光度A波长（nm）493498503508513518523528吸光度A以波长为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，将测得值逐个描绘在坐标纸上，并连成光滑曲线，即得吸收光谱。从曲线上查得溶液的最大吸收波长max，即为测量铁的测量波长（又称工作波长）2标准曲线绘制（终体积50 mL）铁标准溶液（10g/mL）123456加入量（mL）0.02.004.006.008.0010.00Fe含量（g）0.020.040.060.080.0100.0Fe浓度（mg/L）0.00.400.801.201.602.00吸光度值0.0（3）水样测定铁含 量水样编号123吸光度值Fe含量（g）（mg/L）平均含量（mg/L）3从工作曲线上找出未知试样的含量，并计算水样中的铁含量（gmL-1） 六、思考题1本实验量取各种试剂时应分别采取何种量器较为合适？为什么？答：本实验所用的溶液量都比较少，用移液管或吸量管比较合适。标准铁试样的量取要特别准确，而其他的试剂，如phen、NaAc等，都为过量，相对要求不是很严格。2怎样用吸光光度法测定水样中的全铁（总铁）和亚铁的含量？试拟出简单步骤。答：绘制出工作曲线 （1）用吸光光度法测定水样中的全铁（总铁）含量：取试样适量，加入1mL盐酸羟胺，2mL Phen，5mLNaAc溶液，每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置10min。用1cm比色皿，以试剂为空白（即0.0mL铁标准溶液），在所选择的波长下，测量该溶液的吸光度。（2）用吸光光度法测定水样亚铁的含量：加入2mL Phen，5mL NaAc溶液，每加一种试剂后摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置10min。用1cm比色皿，以试剂为空白（即0.0mL铁标准溶液），在所选择的波长下，测量该溶液的吸光度。最后根据工作曲线上得出水样中的全铁（总铁）和亚铁的含量。七、注意事项：1不能颠倒各种试剂的加入顺序。2每改变一次波长必须重新调零3读数据时要注意A和T所对应的数据。4最佳波长选择好后不要再改变。5每次测定前要注意调满刻度。6实验报告中要进行数据记录，并进行处理，最后要得出结论。比色皿使用注意事项：1）拿取比色皿时，手指不能接触其透光面；2）装溶液时，先用该溶液润洗比色皿内壁23次；测定系列溶液时，通常按由稀到浓的顺序测定；3）被测溶液以装至比色皿的3/4高度为宜；4）装好溶液后，先用滤纸轻轻吸去比色皿外部的液体，再用擦镜纸小心擦拭透光面，直到洁净透明；5）一般参比溶液的比色皿放在第一格，待测溶液放在后面三格；6）实验中勿将盛有溶液的比色皿放在仪器面板上，以免玷污和腐蚀仪器，实验完毕，及时把比色皿洗净、晾干，放回比色皿盒中。722型光度计是以碘钨灯为光源、衍射光栅为色散元件、端窗式光电管为光电转换器的单光束、数显式可见光分光光度计。波长范围330800nm，吸光度范围01.999，试样架有4个吸收池，具有浓度直读功能。附：722光度计操作使用方法和步骤：仪器只有4个键，分别为“A/T/C/F”转换键，用于选择测量功能；“SD”键，用于与计算机通讯传输数据；“0”键，用于调零点，只有在T状态下有效，打开样品室盖，按键后显示000.0；“100”键，用于调参比，在A、T状态下有效，参比溶液置于光路中，关闭样品室盖，按键后显示0.000或100.0。1、将灵密度调节旋钮调至“1”档（放大倍率最小）。2、开启电源，指示灯亮，选择开光置于“T”调节旋钮波长置测试用波长。仪器预热20min；3、打开样品室盖（光们自动关闭）；调节“0%”旋钮，使数字显示为“0.000” 。4、将盛有参比溶液的吸收池分别置于试样架的第1格内，盖上样品室盖子（光们打开），将参比溶液置于光路中，调解“0A/100%”，使数字显示为 “100.0” ，（若显示不到“100.0” ，则应适当增加灵敏度挡），然后再调解“0A/100%”直到数字显示为 “100.0” 。重复操作3和4，直到显示稳定。5、吸光度A的测定：将选择开关“A/T/C/F”置于“A”挡，调节吸光度调零旋钮“Abs,0.000”，使数字显示为“0.000”。将待测溶液移入光路，显示值即为待测溶液的吸光度值。6、浓度C的测定：若测量浓度，将选择开关“A/T/C/F”置于“C”挡，将已知浓度的溶液置于光路中，调节浓度旋钮，使数字显示为标定值。将待测溶液移入光路，显示值即为待测溶液的浓度。7、如果大幅度改变测试波长时，在调整“0%