分光光度法测铁

1、分光光度法测铁一、教学要求1、练习使用移液管、容量瓶2、掌握用磺基水杨酸显色法测定铁的原理和方法。3、掌握722型分光光度计的使用方法。二、预习内容1、了解722型分光光度计构造2、掌握722型分光光度计使用方法及注意事项；3、查出不同pH值时，Fe3+与磺基水杨酸形成配合物的情况；4、理解工作曲线的制作及意义；5、容量瓶和移液管的规格、使用；三、基本操作1、容量瓶的使用（1）定义：容量瓶是一种细颈梨形平底玻璃瓶，主要用于配制准确浓度的溶液或定量的稀释溶液。（2）使用前检漏：加水至标线附近，盖好瓶塞后，左手用食指按住塞子，其余手指拿住瓶颈标线以上部分，右手指尖托住瓶底，将瓶倒立2分钟，如不漏水

2、，将瓶直立，转动瓶塞180，再倒立2分钟，如不漏可使用。（使用中，玻璃塞不应放在桌面上，以免玷污，操作时可用一手的食指和中指夹瓶塞的扁头，当操作结束后随手将瓶盖盖上，也可用橡皮筋或细绳将瓶塞系在瓶颈上）。（3）洗涤：一般先用自来水洗，最后用蒸馏水水洗3次备用。（4）定量稀释溶液：用移液管移取一定体积的溶液于容量瓶中，加水至距标线约1cm处，等12分钟，使附在瓶颈内壁的溶液流下后，再用滴管滴加水至弯液面下缘与标线相切，然后盖上瓶塞，左手用食指按住塞子，其余手指拿住瓶颈标线以上部分，右手指尖托住瓶底，将容量瓶倒转，使气泡上升到顶，使瓶振荡，正立后再次倒转进行振荡，如此反复1520次以上，使瓶内溶液

3、混合均匀。（5）溶液的配制：将准确称量的待溶固体置于小烧杯中，加水溶解，然后将溶液定量转入容量瓶中。定量转移溶液时，右手拿玻璃棒，左手拿烧杯，使烧杯嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒的下端靠在瓶颈内壁上，使溶液沿玻璃棒和内壁流入容量瓶中，烧杯中溶液流完后，将烧杯沿玻璃棒向上提，并逐渐竖直烧杯，将 溶液的转移 容量瓶的拿法玻璃棒放回烧杯，用洗瓶冲洗玻璃棒和烧杯壁数次，将洗液用如上方法定量转入容量瓶中，定量转移完成后就可以加蒸馏水稀释，当蒸馏水加至容量瓶鼓肚的四分之三处时，塞上塞子，用右手食指和中指夹住瓶塞，将瓶拿起，按同一方向轻轻摇转，使溶液初步混合均匀（注意不能倒转），继续加蒸馏水至距标线约1cm处，等12

4、分钟，使附在瓶颈内壁的溶液流下后，再用滴管滴加水至弯液面下缘与标线相切，然后盖上瓶塞，左手用食指按住塞子，其余手指拿住瓶颈标线以上部分，右手指尖托住瓶底，将容量瓶倒转，使气泡上升到顶，使瓶振荡，正立后再次倒转进行振荡，如此反复1520次以上，使瓶内溶液混合均匀。2、722型光栅分光光度计的使用方法（1）使用仪器前，使用者应该首先了解本仪器的结构和工作原理。以及各个操作旋钮之功能。在未接通电源前，应该对仪器的安全性进行检查，电源线接线应牢固。通地要良好，各个调节旋钮的起始位置应该正确，然后再接通电源开关。 仪器在使用前先检查一下，放大器暗盒的硅胶干燥筒（在仪器的左侧），如受潮变色，应更换干燥的蓝

5、色硅胶或者倒出原硅胶，烘干后再用。 （2 ）将灵敏度旋钮调置“1”档（放大倍率最小）。 （3）开启电源，指示灯亮，选择开关置于“T”，波长调至测试用波长。仪器预热20分钟。 （4） 打开试样室盖（光门自动关闭），调节“0”旋钮，使数字显示为“00.0”，盖上试样室盖，将比色皿架置与蒸馏水校正位置，使光电管受光，调节透过率“100%”旋钮，使数字显示为“100.0”。 （5） 如果显示不到“100.0”，则可适当增加微电流放大器的倍率档数，但尽可能置低倍率档使用，这样仪器将有更高的稳定性。但改变倍率后必须按(4)重新校正“0”和“100%”。 （6） 预热后，按(4)连续几次调整“0”和“100

6、%”，仪器即可进行测定工作。 （7） 吸光度A的测量按(4)调整仪器的“00.0”和“100%”，将选择开关置于“A”，调节吸光度调零旋钮，使得数字显示为“.000”，然后将被测样品移入光路，显示值即为被测样品的吸光度值。 （8）浓度C的测量：选择开关由“A”旋置“C”，将已标定浓度的样品放入光路，调节浓度旋钮，使得数字显示为标定值，将被测样品放入光路，即可读出被测样品的浓度值。 （9） 如果大幅度改变测试波长时，在调整“0”和“100%”后稍等片刻，（因光能量变化急剧，光电管受光后响应缓慢，需一段光响应平衡时间），当稳定后，重新调整“0”和“100%”即可工作。 （10） 每台仪器所配套的比

7、色皿，不能与其它仪器上的比色皿单个调换。吸水纸将附着在比色皿外壁的溶液擦干，切勿动作太重，以免透光面产生划痕。手只能拿比色皿的毛玻璃面；（11）为防止光电管疲劳，不测定时，将比色皿的暗箱盖打开。连续使用时间不得超过2h，最好间歇半小时，再继续使用；（11）本仪器数字表后盖，有信号输出01000MV，插座1脚为正，2脚为负接地线。图1 仪器外形图 1数字显示器 2吸光度调零旋钮 3选择开关 4吸光度调斜率电位器 5浓度旋钮 6光源室 7电源开关 8波长手轮 9波长刻度窗 10试样架拉手 11100%T旋钮 120%T旋钮 13灵敏度调节旋钮 14干燥器图2 仪器后视图11.5A保险丝 2电源插头

8、 3外接插头四、实验原理磺基水杨酸是分光光度法测定铁的有机显色剂之一。磺基水杨酸（简式为H3R）与Fe3+可以形成稳定的配合物，因溶液pH的不同，形成配合物的组成也不同。在 pH=911.5 的 NH3.H2O-NH4Cl 溶液中，Fe3+与磺基水杨酸反应生成三磺基水杨酸铁黄色配合物。 + Fe3+ 该配合物很稳定, 试剂用量及溶液酸度略有改变都无影响。Ca2+、 Mg2+、 Al3+ 等与磺基水杨酸能生成无色配合物, 在显色剂过量时, 不干扰测定。F-、 NO3-、 PO43- 等离子对测定无影响。Cu2+ 、Co2+、Ni2+、Cr3+ 等离子大量存在时干扰测定。由于Fe2+ 在碱性溶液中

9、易被氧化，所以。本法所测定的铁实际上是溶液中铁的总含量。磺基水杨酸铁配合物在碱性溶液中的最大吸收波长为 420nm, 故在此波长下测量吸光度。五、实验步骤1、进入实验室，将实验要用到的有关仪器从仪器橱中取出，把玻璃器皿按洗涤要求洗涤干净备用。（思考题1）2、 工作曲线的绘制在6 只 5Oml 容量瓶中, 用吸量管分别加入0.00 、1.00、 2.00、3.00、4.00 、5.00一直浓度为0.05mg/L的铁盐标准溶液（思考题2）, 各加 4ml 10% NH4Cl溶液（思考题3）和2ml 2%磺基水杨酸溶液, 滴加氨水(1+10)直到溶液变黄色后（思考题4）, 再多加4ml（思考题5）,

10、 加水稀释至刻度（思考题6）, 摇匀（思考题7）。用分光光度计于420m波长下, 以试剂空白作参比溶液（思考题8）, 调节透光度为100%, 测出各标准溶液的吸光度（思考题9） 。以吸光度为纵坐标, 铁含量为横坐标, 绘制工作曲线。表1 作工作曲线所配的系列溶液序号项目123456加入铁标准液体积/mL0.001.002.003.004.005.0010%的NH4Cl /mL4.002%磺基水杨酸/mL2.00氨水（1+10）滴至黄色多加/mL4.003、 试液中铁含量的测定用吸量管加待测试液 5.OOml于 50ml容量瓶中, 在与标准溶液相同条件（思考题10）, 按上述方法显色, 测量其吸

11、光度。从工作曲线中查得相应的铁含量, 计算原试液中铁的含量。思考题1：容量瓶洗涤干净的标准是什么？ 思考题2：标准溶液是否要准确移取？ 思考题3：加NH4Cl的作用是什么？ 思考题4：为什么要用氨水滴至溶液呈黄色？ 思考题5：多加4 mL氨水的作用是什么？ 思考题6：容量瓶定容时，如何定容到刻度？ 思考题7：容量瓶怎样摇匀？ 思考题8：如何确定参比溶液？ 思考题9：在吸光度的测量中，为了减小误差，应控制吸光度在什么范围内？ 思考题10：为什么待测溶液与标准溶液的测定条件要相同？ 思考题答案：1、要求管壁湿润洁净，不挂水珠。2、在工作曲线法中，要求配制一系列标准浓度的铁样，所以要准确移取。3、为

12、了组成缓冲溶液。4、调至黄色为了得到我们要测定的1：3配合物。磺基水杨酸与Fe3+ 形成的配合物在不同的pH下，配位比不同，产物颜色也不同，我们需要在pH=9 11.5下测定黄色3：1配位比的产物。5、形成缓冲溶液。6、加水至距标线约1cm处，等12分钟，使附在瓶颈内壁的溶液流下后，再用滴管滴加水至弯液面下缘与标线相切。7、盖上瓶塞，左手用食指按住塞子，其余手指拿住瓶颈标线以上部分，右手指尖托住瓶底，将容量瓶倒转，使气泡上升到顶，使瓶振荡，正立后再次倒转进行振荡，如此反复1520次以上，使瓶内溶液混合均匀。8、由于所用试剂均为无色，不过造成吸收，所以选用1号试剂空白作为参比。9、02.0.8

13、。10、使测定的离子强度相同，减小测量误差。六、数据处理表2 标准曲线法数据记录及结果溶 液 标1标2标3标4标5标6试液（P）/ mg/L吸光度A根据记录结果以吸光度为纵坐标, 铁含量为横坐标, 绘制工作曲线，从工作曲线上查出原试液中铁的含量（ ）mg/L七、存在的问题和注意事项1. 在用磺基水杨酸铁测定Fe3+ 时，在pH=10时形成的配合物稳定，且不容易受干扰，所以在pH=9 11.5下测定黄色3：1配位比的产物，pH对实验成败很关键，用NH3-NH4Cl作为缓冲溶液2. 待测溶液一定要在工作曲线线形范围内，如果浓度超出直线的线形范围，则有可能偏离朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法测定。3. 用移液管移取试剂，注意顺序，并且不能混用移液管4.比色皿的使用中，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净八、测试题（附答案）测试题1：在磺基水杨酸显色法测铁的实验中，加入过量的显色剂会给实验带来很大误差；A. 正确； B. 错误；测试题2：在本实验显色过程中，不加氨水溶液是（ ）色。A.黄色； B.红褐色；C绿色。测试题3：测定时，比色皿要用被测溶液润洗23次，以避免被测溶液浓度改变。（ ）A. 正确； B. 错误；测试题4：测量试液的吸光度时，如果吸光度值不在要求的