實(shí)驗(yàn)十二鄰二氮菲吸光光度法測定鐵ppt課件

1、實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)十二 鄰二氮菲吸光光度法測定鐵鄰二氮菲吸光光度法測定鐵1學(xué)習(xí)任何選擇吸光光度分析的實(shí)驗(yàn)條件。學(xué)習(xí)任何選擇吸光光度分析的實(shí)驗(yàn)條件。2掌握吸光光度法測定微量鐵的原理及方法。掌握吸光光度法測定微量鐵的原理及方法。3掌握分光光度計(jì)和吸量管的運(yùn)用方法。掌握分光光度計(jì)和吸量管的運(yùn)用方法。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 在在pH為為2 9的溶液中，的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲與鄰二氮菲(Phen)生生成成1:3的桔紅色的穩(wěn)定配合物。的桔紅色的穩(wěn)定配合物。Fe2+ + 3NNNNFe32+lg 3=21.32 Fe3+2NH2OHHCl=2 Fe2+N2+4H+2H2O+2Cl-

2、Fe3+與鄰二氮菲生成與鄰二氮菲生成1:3的淡藍(lán)色配合物，其的淡藍(lán)色配合物，其lg 314.1 鹽酸羥胺復(fù)原鹽酸羥胺復(fù)原 l 為了盡量減少其他離子的影響，通常在微酸性為了盡量減少其他離子的影響，通常在微酸性(pH約約5)溶液中溶液中顯色。顯色。 l 本法的選擇性很高，相當(dāng)于含鐵量本法的選擇性很高，相當(dāng)于含鐵量40倍的倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍的倍的Cr3+、Mn3+、V(V)、PO43-，5倍的倍的Co2+、Cu2+等不干擾鐵的測定。等不干擾鐵的測定。l 假設(shè)共存離子量大時(shí)，可采用假設(shè)共存離子量大時(shí)，可采用EDTA進(jìn)展配位掩蔽或預(yù)先分別。進(jìn)展配位

3、掩蔽或預(yù)先分別。 吸光度吸光度bcA 摩爾吸光系數(shù)，單位摩爾吸光系數(shù)，單位Lmol-1cm-1溶液的濃度，單位溶液的濃度，單位molL-1液層厚度液層厚度(光程長度光程長度)，單位，單位cm 朗伯朗伯- -比耳定律比耳定律l 物質(zhì)對單色光吸收的強(qiáng)度與溶液的濃度和液層厚度的定量關(guān)系。物質(zhì)對單色光吸收的強(qiáng)度與溶液的濃度和液層厚度的定量關(guān)系。 A c增增大大定量分析根底定量分析根底在一定的實(shí)驗(yàn)條在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，物質(zhì)對光件下，物質(zhì)對光的吸收與物質(zhì)的的吸收與物質(zhì)的濃度成正比。濃度成正比。吸光光度法的條件實(shí)驗(yàn)吸光光度法的條件實(shí)驗(yàn)(1) 吸收曲線吸收曲線(2) 顯色劑用量顯色劑用量(3) 顯色酸度顯色酸

4、度(4) 顯色時(shí)間顯色時(shí)間(5) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性(6) 顯色溫度顯色溫度(7) 溶劑溶劑(8) 規(guī)范曲線規(guī)范曲線(9) 配合物組成等配合物組成等(10) 共存離子的影響共存離子的影響(11) 方法適用范圍方法適用范圍 三、儀器與試劑三、儀器與試劑SP2000型分光光度計(jì)型分光光度計(jì)步驟步驟開機(jī)開機(jī)設(shè)置波長設(shè)置波長調(diào)零調(diào)零調(diào)滿度調(diào)滿度設(shè)置方式設(shè)置方式測定樣品測定樣品0.575光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測器檢測器顯示顯示單波長單光束分光光度計(jì)單波長單光束分光光度計(jì)(1) 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液(100 gmL-1 即即1.7910-3 molL-1 )(2) 鄰二氮菲水溶液鄰二氮菲水溶液A (

5、1.5 gL-1)(3) 鄰二氮菲水溶液鄰二氮菲水溶液B1.7910-3 molL-1 (組成比用，組成比用，0.3548 gL-1 )A溶液是溶液是B溶液的溶液的4.23 倍倍 (4) 鹽酸羥胺鹽酸羥胺(100 gL-1) 用時(shí)配制用時(shí)配制(5) 乙酸鈉溶液乙酸鈉溶液 (1 molL-1)(6) 氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液(1 molL-1) (7) 鹽酸溶液鹽酸溶液(6 molL-1)試試 劑劑四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容條件實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)鐵含量的測定鐵含量的測定摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸光系摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸光系數(shù)及反響的平衡常數(shù)數(shù)及反響的平衡常數(shù)1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸

6、羥胺溶液搖勻搖勻2mL Phen，5mL NaAc用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻放置放置l0 min試劑空白為參比溶液，在試劑空白為參比溶液，在440560 nm之間，每隔之間，每隔l0 nm測一次吸光度測一次吸光度在最大吸收峰附近，每在最大吸收峰附近，每隔隔5 nm丈量一次吸光度丈量一次吸光度50 mL容量瓶容量瓶l cm比色皿比色皿1.0 mL (100 g) 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液在坐標(biāo)紙上，繪制在坐標(biāo)紙上，繪制A與與l l關(guān)系的吸收曲線關(guān)系的吸收曲線吸吸收收曲曲線線鄰二氮菲鄰二氮菲-Fe2+配合物配合物 max=510 nm吸收藍(lán)綠色光吸收藍(lán)綠色光顯示橙紅色顯示橙紅色510A/

7、nm與濃度無關(guān)與濃度無關(guān)作為測定波長，作為測定波長，此時(shí)靈敏度高此時(shí)靈敏度高 maxApH1.2 酸度的選擇酸度的選擇 1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸羥胺溶液搖勻搖勻2mL Phen，搖勻，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻放置放置l0 min50 mL容量瓶容量瓶l cm比色皿比色皿1.0 mL (100 g ) 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度以蒸餾水為參比以蒸餾水為參比X mL 1 molL-1 NaOH(用用pH計(jì)丈量溶液計(jì)丈量溶液pH值值)x mL NaOH: 0.00 mL，0.20 mL， 0.50 mL，1.00

8、mL 1.50 mL，2.00 mL ， 2.50 mL, 3.00 mL 繪制繪制A與與pH關(guān)系關(guān)系的酸度影響曲線的酸度影響曲線1.3 顯色劑用量的選擇顯色劑用量的選擇 c 當(dāng)顯色劑用量到達(dá)某一數(shù)值時(shí)，吸光度不再增大當(dāng)顯色劑用量到達(dá)某一數(shù)值時(shí)，吸光度不再增大b 與與a不同之處是平坦部分較窄，當(dāng)顯色劑濃度繼不同之處是平坦部分較窄，當(dāng)顯色劑濃度繼續(xù)增大時(shí)，試液的吸光度反而下降續(xù)增大時(shí)，試液的吸光度反而下降a 隨顯色劑用量增大，試液的吸光度也增大隨顯色劑用量增大，試液的吸光度也增大1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸羥胺溶液搖勻搖勻50 mL容量瓶容量瓶l cm比色皿比色皿1.0 mL (100 g ) 鐵規(guī)

9、范溶液鐵規(guī)范溶液在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度以蒸餾水為參比以蒸餾水為參比繪制繪制A與與V關(guān)關(guān)系的顯色劑用系的顯色劑用量影響曲線量影響曲線XmL Phen，5mL NaAc用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻放置放置l0 minX mL Phen: 0.10 mL， 0.30 mL， 0.50 mL， 0.80 mL，l.00 mL ， 2.00 mL , 4.00 mLAcR1.4 顯色時(shí)間顯色時(shí)間 At tab穩(wěn)定時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間顯色時(shí)間顯色時(shí)間1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸羥胺溶液搖勻搖勻2mL Phen，5mL NaAc用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至

10、刻度，搖勻50 mL容量瓶容量瓶l cm比色皿比色皿1.0 mL (100 g ) 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液丈量放置丈量放置t時(shí)間后的各溶液的吸光度時(shí)間后的各溶液的吸光度在所選擇的波長下，以蒸餾水為參比在所選擇的波長下，以蒸餾水為參比繪制繪制A與與t關(guān)關(guān)系的顯色時(shí)系的顯色時(shí)間影響曲線間影響曲線放置放置t 時(shí)間時(shí)間: 5min， 10 min， 30min， 60min，120min， 180min. 用移液管汲取用移液管汲取10.00 mL 100 gmL-1鐵規(guī)范鐵規(guī)范溶液于溶液于100 mL 容量瓶中，參與容量瓶中，參與2 mL 6 molL-1 HCl溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液溶液，

11、用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液Fe3+的濃的濃度為度為10 gmL-1。x mL 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液50 mL容量瓶容量瓶1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸羥胺溶液搖勻搖勻2mL Phen，5mL NaAc用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻l cm比色皿比色皿放置放置l0 min在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度繪制任務(wù)曲線繪制任務(wù)曲線x mL 鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液: 0.00 mL， 2.00 mL， 4.00 mL， 6.00 mL，8.00 mL ， l0.00 mL 以試劑空白為參比以試劑空白為參比(即即0.0 mL鐵規(guī)范溶液鐵規(guī)范溶液) 準(zhǔn)確汲取準(zhǔn)確

12、汲取5.00 mL試液于試液于50 mL容量瓶中，按容量瓶中，按規(guī)范曲線的制造步驟，參與各種試劑，丈量吸光規(guī)范曲線的制造步驟，參與各種試劑，丈量吸光度。從規(guī)范曲線上查出和計(jì)算試液中鐵的含量度。從規(guī)范曲線上查出和計(jì)算試液中鐵的含量(單單位為位為gmL-1)。A ( gmL-1) (Fe3+)( gmL-1)A試試液液鐵含量測定鐵含量測定3、摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸系、摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸系數(shù)及反響的平衡常數(shù)數(shù)及反響的平衡常數(shù)3.1 摩爾比法測定組成比摩爾比法測定組成比1 mL鹽酸羥胺溶液鹽酸羥胺溶液搖勻搖勻50 mL容量瓶容量瓶l cm比色皿比色皿1.00 mL鐵規(guī)范溶液

13、鐵規(guī)范溶液XmL Phen，5mL NaAc用水稀釋至刻度，搖勻用水稀釋至刻度，搖勻放置放置l0 minX mL Phen: 1.00 mL， 1.50 mL， 2.00 mL，2.50 mL， 3.00 mL ， 3.50 mL, 4.00 mL，4.50 mL在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度在所選擇的波長下，丈量各溶液的吸光度以蒸餾水為參比以蒸餾水為參比以以A對對cR/cM作作圖圖留意：鐵標(biāo)液與留意：鐵標(biāo)液與Phen濃度均為：濃度均為：1.7910-3 molL-1 圖1組成比？組成比？顯色劑用量？顯色劑用量？方法一方法一 由繪制的規(guī)范曲線，重新查出某一適中鐵濃度由繪制的規(guī)范曲線，重新

14、查出某一適中鐵濃度相應(yīng)的吸光度相應(yīng)的吸光度Ai，計(jì)算，計(jì)算Fe2+-Phen配合物的摩爾吸光配合物的摩爾吸光系數(shù)系數(shù)。bcAMi方法二方法二 由摩爾比法求出配合物的摩爾吸光系數(shù)。由摩爾比法求出配合物的摩爾吸光系數(shù)。 由摩爾比法確定出曲線所到達(dá)的最大吸光度由摩爾比法確定出曲線所到達(dá)的最大吸光度Amax(如圖如圖)，那么：，那么：bcAMmax1513FeLmol1058. 3 mL 1.0050mLLmol101.793c其中3.2 摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)的測定的測定n 根據(jù)所求出的摩爾吸光系數(shù)根據(jù)所求出的摩爾吸光系數(shù) ，可以求出每份溶液中金，可以求出每份溶液中金屬離子與顯色劑平衡時(shí)的濃度。屬

15、離子與顯色劑平衡時(shí)的濃度。cM= M + MR3cR= R +3MR3bAi3MRR = cR - 3MR3M = cM - MR315FeLmol1058. 3 3c其中3.3 配合物穩(wěn)定常數(shù)的測定配合物穩(wěn)定常數(shù)的測定Ai每份溶液所測得的吸光度每份溶液所測得的吸光度Vi參與參與1.7910-3 molL-1的鄰二氮菲溶液的體積的鄰二氮菲溶液的體積i-13RmL50Lmol1079. 1Vcn 根據(jù)以上平衡濃度，可以計(jì)算出該點(diǎn)平衡常數(shù)Ki。33iMRMRK求出各份溶液的求出各份溶液的Ki后取其平均值，即為測定結(jié)果。后取其平均值，即為測定結(jié)果。l 留意：留意：l在圖在圖1中中CD段呈曲線，此時(shí)配

16、合物離解度較大，上述計(jì)段呈曲線，此時(shí)配合物離解度較大，上述計(jì)算誤差很大，實(shí)踐計(jì)算只能采用算誤差很大，實(shí)踐計(jì)算只能采用OC段直線部分的數(shù)據(jù)。段直線部分的數(shù)據(jù)。 如何簡化操作手續(xù)？如何簡化操作手續(xù)？1 規(guī)范曲線中哪一個(gè)點(diǎn)替代波長選擇？規(guī)范曲線中哪一個(gè)點(diǎn)替代波長選擇？ 從任務(wù)曲線中選擇從任務(wù)曲線中選擇6.0 mL即即60 g的哪一個(gè)點(diǎn)。的哪一個(gè)點(diǎn)。2 顯色時(shí)間？顯色時(shí)間？ 就用上面的那一個(gè)點(diǎn)或者波長找到后再做一個(gè)任務(wù)曲線的點(diǎn)。就用上面的那一個(gè)點(diǎn)或者波長找到后再做一個(gè)任務(wù)曲線的點(diǎn)。3 顯色劑用量與組成比測定？顯色劑用量與組成比測定？ 做了組成比就知道了顯色劑用量。做了組成比就知道了顯色劑用量。4 配合物構(gòu)成常數(shù)？配合物構(gòu)成常數(shù)？ 按照原理直接計(jì)算即可。按照原理直接計(jì)算即可。 1. 本實(shí)