仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁课件

实验1邻二氮菲分光光度法测定铁

一、实验目的：1．掌握邻二氮菲法测定铁的原理；2．了解分光光度计的构造；3．掌握分光光度计的正确使用；4．学会工作曲线的制作和样品的测定仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁二、实验原理：邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3～9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)32+，其lgK=21.3，ε508=1.1×104L·mol-1·cm-1，铁含量在0.1～6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。其吸收曲线如图所示。显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+，然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。有关反应如下：2Fe3++2NH2OH·HC1＝2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1－

仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁用分光光度法测定物质的含量，一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A)，以溶液的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。在同样实验条件下，测定待测溶液的吸光度，根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值，即可计算试样中被测物质的质量浓度。仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁T取值为0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%透光度（透射比）：仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁吸光度A:1706年，朗伯研究发现，A∝b；1852年，比尔研究发现，A∝c朗伯－比尔定律朗伯－比尔定律的物理意义：当一束平行单色光垂直照射到均匀、非散射的吸光物质的溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及液层厚度成正比。吸光度具有加和性仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁三、仪器和试剂：(1)0.1g·L-1铁标准储备液准确称取0.7020gNH4Fe(SO4)2·6H2O置于烧杯中，加少量水和20mL1:1H2SO4溶液，溶解后，定量转移到1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。(2)10-3mol·L-1铁标准溶液可用铁储备液稀释配制。(3)100g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配。(4)1.5g·L-1邻二氮菲水溶液避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。(5)1.0mol·L-1乙酸钠溶液。(6)0.1mol·L-1氢氧化钠溶液。仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁组成部分：光源，单色器，吸收池，检测器，显示装置可见光区采用钨灯光源，玻璃吸收池，单色器为光栅仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁四、实验步骤：在序号为1～6的6只50mL容量瓶中，用吸量管分别加入0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.0mL铁标准溶液(含铁0.1g·L-1)，分别加入1mL100g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2min，再各加入2mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液、5mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。1．显色标准溶液的配制在分光光度计上，用1cm吸收池，以试剂空白溶液(1号)为参比，在440～560nm之间，每隔10nm测定一次待测溶液(5号)的吸光度A，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长。2．吸收曲线的绘制比色皿的使用中，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁四、实验步骤：在7只50mL容量瓶中，各加2.0mL10-3mol·L-1铁标准溶液和1.0mL100g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2min。分别加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，2.0，4.0mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液，再各加5.0mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，在选定波长下测量各溶液的吸光度。以显色剂邻二氮菲的体积为横坐标、相应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度－显色剂用量曲线，确定显色剂的用量。3．显色剂用量的确定仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁四、实验步骤：在9只50mL容量瓶中各加入2.0mL10-3

mol·L-1铁标准溶液和1.0mL100mol·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2min。各加2mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液，然后从滴定管中分别加入0，2.00，5.00，8.00，10.00，20.00，25.00，30.00，40.00mL0．1mol·L-1NaOH溶液摇匀，以水稀释至刻度，摇匀。用精密pH试纸测量各溶液的pH。

以水为参比，在选定波长下，用1cm吸收池测量各溶液的吸光度。绘制A—pH曲线，确定适宜的pH范围。4．溶液适宜酸度范围的确定仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁四、实验步骤：移取2.0mL10-3mol·L-1铁标准溶液于50mL容量瓶中，加入1.0mL100g·L-1盐酸羟胺溶液混匀后放置2min。2.0mL1.5g．L-1邻二氮菲溶液和5.0mL1.0mol·L-1。乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，在选定波长下，用1cm吸收池，每放置一段时间测量一次溶液的吸光度。放置时间：5min，10min，30min，1h，2h，3h。以放置时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制A－t曲线，对络合物的稳定性作出判断。5．络合物稳定性的研究仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁四、实验步骤：以步骤1中试剂空白溶液(1号)为参比，用1cm吸收池，在选定波长下测定2～6号各显色标准溶液的吸光度。在坐标纸上，以铁的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。6．标准曲线的测绘试样溶液取20mL按步骤1显色后，在相同条件下测量吸光度，由标准曲线计算试样中微量铁的质量浓度。7．铁含量的测定仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁试剂的加入必须按顺序进行；定容后必须充分摇匀后进行测量；分光光度计必须预热30min，稳定后才能进行测量；比色皿必须配套，装上待测液后透光面必须擦拭干净；切勿用手接触透光面；在进行条件试验时，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净；同一组溶液必须在同一台仪器上测量；标准曲线的质量是测定准确与否的关键，标准系列溶液配制时，必须严格按规范进行操作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性范围，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。实验注意事项：仪器分析实验邻菲罗啉分光光度法测定铁思考题1．用邻二氮菲测定铁时，为什么要加入盐酸羟胺?其作用是什么?试写出有关反应方程式。2．根据有关实验数据，计算邻二氮菲一Fe(Ⅱ)络合物在选定波长下的摩尔吸收系数。3．在有关条件实验中，均以水为参比，为什么在测绘标准曲线和测定试液时