1、鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵一、實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)確定實驗條件的方法，掌握鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理；2掌握721型分光光度計的使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。二、實驗原理1確定適宜的條件的原因：在可見光分光光度法的測定中，通常是將被測物與顯色劑反應(yīng)，使之生成有色物質(zhì)，然后測其吸光度，進而求得被測物質(zhì)的含量。因此，顯色條件的完全程度和吸光度的測量條件都會影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了使測定有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，必須選擇適宜的顯色反應(yīng)條件和儀器測量條件。通常所研究的顯色反應(yīng)條件有顯色溫度和時間，顯色劑用量，顯色液酸度，干擾物質(zhì)的影響因素及消除等，但主要是測量波長和參比溶液的選擇。對顯色

2、劑用量和測量波長的選擇是該實驗的內(nèi)容。2如何確定適宜的條件：條件試驗的一般步驟為改變其中一個因素，暫時固定其他因素，顯色后測量相應(yīng)溶液吸光度，通過吸光度與變化因素的曲線來確定適宜的條件。3本試驗測定工業(yè)鹽酸中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯比耳定律：A=£be。當(dāng)入射光波長入及光程b一定時，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度A與該物質(zhì)的濃度e成正比。只要繪出以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度e為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測出試液的吸光度，就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對應(yīng)的濃度值，即工業(yè)鹽酸中鐵的含量。4鄰二氮菲法的優(yōu)點：用分光光度法測定試樣中的微量鐵，目前一般采用鄰二氮菲法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾

3、易消除等優(yōu)點。5鄰二氮菲法簡介：?鄰二氮菲為顯色劑，選擇測定微量鐵的適宜條件和測量條件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測定。6鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量的條件和依據(jù)：鄰二氮菲亦稱鄰菲咯啉(簡寫phen)，Ii»-=是光度法測定鐵的優(yōu)良試劑。在pH=2-9的范圍內(nèi)，鄰二氮菲與二價鐵生成穩(wěn)定的桔紅色配合物(Fe(phen)3)f+)。此配合物的IgK穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù)&510=1.1x104Lmol-1cm1，而Fe3+能與鄰二氮菲生成3：1配合物，呈淡藍色，IgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2OH-HCl)將Fe3+還原為Fe2+，其反應(yīng)式如下：3+2

4、+2Fe?+2NH2OHHCl2Fe+N2+H2。+4H?+2CI-測定時控制溶液的酸度為pH5較為適宜，用鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量。三、儀器試劑1儀器：721型分光光度計；1em吸收池；10mL吸量管；50mL比色管(7個)。歡迎閱讀2試劑：1.0x10-3molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；100卩gmL1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液；0.15%鄰二氮菲水溶液；10%fc酸羥胺溶液（新配）;1molL-1乙酸鈉溶液；1mol匚1NaOH溶液；6molL-1HCl（工業(yè)鹽酸試樣）。四、實驗步驟（一）準(zhǔn)備工作打開儀器電源開關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。（二）測量工作（以通過空白溶液的透射光強度為1°,通過待測液的透射光

5、強度為I,由儀器給出透射比T,再由T值算出吸光度A值）1吸收曲線的繪制和測量波長的選擇用吸量管吸取2.00mL1.0x10-3molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，注入50mL比色管中，加入1.00mL10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入2.00mL0.15%鄰二氮菲溶液，5.0mLNaA（溶液，以水稀釋至刻度。在光度計上用1cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，在440560nm間，每隔10nm測量一次吸光度（在最大吸收波長處，每隔2nm）,以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，選擇測量的適宜波長。2顯色劑條件的選擇（顯色劑用量）在6支比色管中，各加入2.00mL1.0x10-3molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和1

6、.00mL10%鹽酸羥胺溶液，搖勻。分別加入0.10，0.50，1.00，2.00，3.00及4.00mL0.15%鄰二氮菲溶液，5.0mLNaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。在光度計上用1cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，測吸光度。以鄰二氮菲體積為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸光度-試劑用量曲線，從而確定最佳顯色劑用量。3工業(yè)鹽酸中鐵含量的測定標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在6支50mL比色管中，分別加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL100卩g/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入1.00mL10%酸羥胺溶液，2.00mL0.15%鄰二氮菲溶液和5.0mLNaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖

7、勻。在512nm處，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，測吸光度A。試樣測定準(zhǔn)確吸取適量工業(yè)鹽酸三份，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作步驟，測定其吸光度。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理1標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作波長（nm）440450460470480490492494496T(%)58.054.850.846.044.943.242.842.042.0吸光度A0.23660.26000.29000.33720.34780.36450.36860.37680.3768波長（nm）498.0500.0502.0504.0506.0508.0510.0512.0514.0T(%)41.841.641.040.041.140.039.

8、839.239.5吸光度A0.37880.38090.38720.39790.38620.38720.40010.40670.4034波長(nm)516.0518.0520.0530.0540.0550.0560.0T(%)39.840.040.948.057.273.183.1吸光度A0.40010.39790.38820.31880.24260.13610.0804根據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下：由作圖可知，最大吸收波長為512nm2顯色劑用量的測定鄰二氮菲用量曲線：(入=512nm)鄰二氮菲的體積(mL)0.100.501.002.003.004.00透射比T(%)85.151.136

9、.435.936.136.8吸光度A0.07010.29160.43890.4450.44250.4342據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:鄰二氮菲用量曲線亠爰光度k?由圖可知，顯色劑最佳用量為2.00mL0.15%鄰二氮菲溶液。3.工業(yè)鹽酸中鐵含量的測定標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作鐵標(biāo)液體積(mL)00.20.40.60.81.0鐵濃度(卩g/mL)00.40.81.21.62.0透射比T(%)10085.066.357.841.138.1吸光度A00.07060.17850.23810.38620.4191據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下：標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為？y=0.2216*x-0.0061R2=0.98試樣

10、測定(工業(yè)鹽酸鐵含量的測定)未知樣標(biāo)號12吸入鹽酸的量(mL)1.01.5透射比T(%)82.275.1吸光度A0.08510.1244歡迎閱讀稀釋后鹽酸中鐵的含量（卩g/mL）0.41160.5889把y=0.0851,0.1244代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=0.2216*x-0.0061中，得到x=0.4116,0.5889，即稀釋后工業(yè)鹽酸中鐵的含量為0.4116卩g/mL,0.5889卩g/mL。由1.0*CX2/50=0.4116，得a=20.58（卩g/mL）由1.5CX3/50=0.5889,得0=19.63（卩g/mL）貝UG=（Cx汁Cx2）/2=（20.58+19.63）/2=20

11、.11（卩g/mL）RSD=3.34%所以，工業(yè)鹽酸中鐵的含量為20.11卩g/mL。小結(jié)：通過實驗數(shù)據(jù)可知，最適宜波長為入=512nm鄰二氮菲（0.15%）的適宜用量為2mL最終由標(biāo)準(zhǔn)曲線得工業(yè)鹽酸中鐵的含量為：20.11卩g/mL。六、實驗注意事項1不能顛倒各種試劑的加入順序。2讀數(shù)據(jù)時要注意A和T所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。透射比與吸光度的關(guān)系為：A=log（lq/I）=log（1/T）;測定條件指：測定波長和參比溶液的選擇。3最佳波長選擇好后不要再改變。4每次測定前要注意調(diào)滿刻度。七、思考題1鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵時為何要加入鹽酸羥胺溶液？答：工業(yè)鹽酸中含有Fe2+和Fe3+，其中Fe2+與鄰二氮菲（phen）能生成穩(wěn)定的桔紅色配合物Fe（phen）3此配合物的lgK穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù)£51。=1.1X10Lmolcm，而Fe'+能與鄰二氮菲生成3：1配合物，呈淡藍色，lgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺（NHOHHCl）將Fe3+還原為Fe2+,然后，進行鐵的總量的測定。2參比溶液的作用是什么？在本實驗中可否用蒸餾水作參比？答：參比溶液的作用是扣除背景干擾，不能用蒸餾水作參比，因為蒸餾水成分與試液成分相差太遠(yuǎn)，只