鄰二氮菲分光光度法測(cè)定水中微量鐵

1、鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)吸收曲線及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制,了解分光光度法的根本原理.2、掌握用鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵的方法原理.3、學(xué)會(huì)721型分光光度計(jì)的正確使用,了解其工作原理.4、學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理的根本方法.5、掌握比色皿的正確使用.二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)朗伯-比耳定律：A=sbc,當(dāng)入射光波長(zhǎng)入及光程b一定時(shí),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c成正比.只要繪出以吸光度A為縱坐標(biāo),濃度c為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)出試液的吸光度,就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對(duì)應(yīng)的濃度值,即未知樣的含量.同時(shí).,還可應(yīng)用相關(guān)的回歸分析軟件,將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),得到相應(yīng)的分析結(jié)果.用分光光度法

2、測(cè)定試樣中的微量鐵,可選用顯色劑鄰二氮菲(乂稱鄰菲羅咻),鄰二氮菲分光光度法是化工產(chǎn)品中測(cè)定微量鐵的通用方法,在pH值為2-9的溶液中,鄰二氮菲和二價(jià)鐵離子結(jié)合生成紅色配合物：此配合物的IgK稔=21.3,摩爾吸光系數(shù)510=l.lxlO4Lmolcm1,而Fe能與鄰二氮菲生成3：1配合物,呈淡藍(lán)色,IgK鉉=14.1.所以在參加顯色劑之前,應(yīng)用鹽酸羥胺(NH20HHe1)將Fe3+復(fù)原為Fe2+,其反響式如下：2Fe3+2NH)OHHC1-2Fe2+N)+H)O+4H+2CV測(cè)定時(shí)酸度高,反響進(jìn)行較慢；酸度太低,那么離子易水解.本實(shí)驗(yàn)采用HAc-NaAc緩沖溶液限制溶液pH5.0,使顯色反響

3、進(jìn)行完全.為判斷待測(cè)溶液中鐵元素含量,需首先繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線中不同濃度鐵離子引起的吸光度的變化,對(duì)應(yīng)實(shí)測(cè)樣品引起的吸光度,計(jì)算樣品中鐵離子濃度.本方法的選擇性很高,相當(dāng)于含鐵量40倍的SP、AltCa2Mg2Zn2SiO32-；20倍的Cr、Mn2+xVO3PO?；5倍的?+、Ni?+、C/+-等離子不干擾測(cè)定.但Bi3Cd2Hg2+、Zn2Ag+等離子與鄰二氮菲作用生成沉淀干擾測(cè)定.三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：721型分光光度計(jì)、酸度計(jì)、50ml比色管、吸量管1mL、2mL、5mL、10mL、比色皿、洗耳球.LlxlO-3moi鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液、lOOugmH鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸、鹽酸羥胺、醋酸鈉、

4、0.15%鄰二氮菲水溶液.四、實(shí)驗(yàn)步驟-準(zhǔn)備工作翻開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān),預(yù)熱,調(diào)解儀器.二測(cè)量工作以通過(guò)空白溶液的透射光強(qiáng)度為10,通過(guò)待測(cè)液的透射光強(qiáng)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(cè)量波長(zhǎng)的選擇用吸量管吸取2.00mLl.OX10-3mol.L-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,參加2.00mLO.15%鄰二氮菲溶液,5.0mLNaAc溶液,以水稀釋至刻度.在光度計(jì)上用1cm比色皿,采用試劑溶液為參比溶液,在440-560nm間,每隔10nm測(cè)量一次吸光度,以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制吸收曲線,選擇測(cè)量的適宜波

5、長(zhǎng).一般選用最大吸收波長(zhǎng)卜.為測(cè)定波長(zhǎng).2、顯色劑條件的選擇顯色劑用量在6支比色管中,各參加2.00mL1.0X10-3mol小鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.00mL10%鹽酸羥胺溶液,搖勻.分別參加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(jì)上用1cm比色皿,采用試劑溶液為參比溶液,測(cè)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,從而確定最正確顯色劑用量.3、溶液pH確實(shí)定取8支50mL比色管,各參加2mL1.00XlOmol/L-1的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液和1mL10%的鹽酸羥胺溶液,搖勻.放

6、置2min,再參加特定體積2中探究出的最適量015%L鄰二氮菲,搖勻,分別參加0.0、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00mL0.15%的NaAc溶液,用蒸儲(chǔ)水稀釋至刻度,搖勻.在光度計(jì)上,用1cm的比色皿,選擇適宜由“1所決定的波長(zhǎng),以蒸鏘水為參比,分別測(cè)其吸光度.在坐標(biāo)紙上以參加的NaAc溶液體積數(shù)為橫坐標(biāo),相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo),繪制ApH曲線,確定測(cè)定過(guò)程中pH范圍.4、顯色時(shí)間及有色溶液的穩(wěn)定性用吸量管吸取2mL1.00XlO-,mol/L-1的標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液于50mL比色管中,加入1mL10%的鹽酸羥胺溶液,搖勻原那么上每參加一種試劑后都要搖勻.再參加2mL鄰二氮菲

7、溶液,參加特定體積的3中探究出的NaAc溶液,以水稀釋至刻度,搖勻.在光度計(jì)上,用1mL的比色皿,以蒸你水為參比溶液,放置,每?jī)煞昼姕y(cè)一次,在510nm之間測(cè)定吸光度.以時(shí)間為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制A-t吸收曲線,選擇測(cè)量的最適時(shí)間.5、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在6個(gè)50mL的容量瓶中,用10mL吸量管分別參加0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL100UgmL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,各參加1mL10%鹽酸羥胺,搖勻原那么上每參加一種試劑都要搖勻.再參加2mL0.15%的鄰二氮菲溶液和特定體積lmolLNaAc溶液,以蒸儲(chǔ)水稀釋至刻度,搖勻.放置一段時(shí)間4中探究出的時(shí)間.以試劑空白為參

8、比,在510nm或所波長(zhǎng)下,用1cm的比色皿,測(cè)定各溶液的吸光度.繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線.6、試液含鐵量的測(cè)定準(zhǔn)確吸取適量試液如水樣或工業(yè)鹽酸、石灰石樣品制備液等代替標(biāo)準(zhǔn)溶液,其他步驟同上,平行三次測(cè)定其吸光度.記錄計(jì)算機(jī)顯示的含鐵量,計(jì)算試液中鐵的含量以mgL表示.五、數(shù)據(jù)處理1、鄰二氮菲-Fe?+吸收曲線的繪制1數(shù)據(jù)紀(jì)錄不同波氏吸光度波長(zhǎng)入/nmno445450455460465470475480吸光度A0.3400.3530.3640.3770.3950.4150.4330.4470.454波長(zhǎng)/nm485490495500505510515520525吸光度A0.4570.4600.4670.4

9、770.4900.4970.4910.4680.428波長(zhǎng)/nm530535540545550555560吸光度A0.3740.3100.2460.1880.1400.1040.0772作吸收曲線圖由圖可知,最大吸收波長(zhǎng)Ax=510nm2、顯色劑用量的測(cè)定1顯色劑用量與吸光度的關(guān)系鄰二氮菲用量曲線：入二510nm鄰二氮菲的體積ml0.100.501.002.003.004.00吸光度A0.0480.2820.4970.5000.4910.485據(jù)上面數(shù)據(jù),作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:V出MXwr一令f#RRm曲處最邪一氮非用重曲線一吸光度AnU0/一一一AA乙U.4,09/VLt/nu012345鄰二

10、氮菲體積ml由圖可知,顯色劑最正確用量為L(zhǎng)00mL0.15%鄰二氮菲溶液.2溶液pH與吸光度的關(guān)系濃度ug/mlAbs00.0060.20.060.50.23110.421.50.40620.4022.50.395NaAc用量曲線Abs據(jù)上面數(shù)據(jù),作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:TrrrLO543210ooooO1234NaAc體積ml中圖可知,NaAc最正確用量為L(zhǎng)OOmLo3顯色時(shí)間及有色溶液的穩(wěn)定性tmin03691215A0.4800.4770.4780.4790.4800.479時(shí)間t結(jié)論：放置12分鐘后鐵離子與鄰二氮菲根本完全結(jié)合.2、工業(yè)鹽酸中鐵含量的測(cè)定(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作試液中鐵含量與吸

11、光度的關(guān)系測(cè)試次數(shù)123吸光度A0.4820.4830.483鐵的濃度/ug/mL1.35451.35741.3574鐵水樣濃度的平均值/ug/mL1.3564相對(duì)偏差0.095%0.05%0.05%數(shù)據(jù)分析：本次測(cè)量的結(jié)果的偏離平均值較小,實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的可信度高.六、實(shí)驗(yàn)考前須知1、不能顛倒各種試劑的參加順序.2、讀數(shù)據(jù)時(shí)要注意A和T所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù).透射比與吸光度的關(guān)系為:A=log(Io/I)=log(l/T)；測(cè)定條件指：測(cè)定波長(zhǎng)和參比溶液的選擇.3、最正確波長(zhǎng)選擇好后不要再改變.4、每次測(cè)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(cè)定微量鐵時(shí)為何要參加鹽酸羥胺溶液？答：工業(yè)鹽酸中含有Fe和Fe.其中Fe與鄰二氮菲(phen)能生成穩(wěn)定的桔紅色配合物Fe(phen)/此配合物的IgK穩(wěn)=21.3,摩爾吸光系數(shù)510=l.IX10t-moK1-cm-1,而Fe3-能與鄰二氮菲生成3：1配合物,呈淡藍(lán)色,IgK穩(wěn)二14.1.所以在參加顯色劑之前,應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2H-HC1)將Fe3-復(fù)原為Fe.然后,進(jìn)行鐵的總量的測(cè)定.2、參比溶液的作用是什么？在本實(shí)驗(yàn)中可否用蒸鏘水作參比？答：參比溶液的作用是扣除背景干擾,不能用蒸儲(chǔ)水作參比,由于蒸譚水成分與試液成分相差太遠(yuǎn),只有參比