邻二氮菲分光光度法测定微量铁.doc

邻二氮菲分光光度法测定微量铁 一、实验目的： 1、学习确定实验条件的方法，掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理。 2、掌握TU-1901紫外-可见分光光度计的使用方法，并了解此仪器的主要构造。 二、实验原理： 1、邻二氮菲：，即“1,10-邻二氮杂菲”，也称邻菲罗啉、邻菲咯啉，是一种常用的氧化还原指示剂。 在pH=2～9的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的桔红色配合物Fe(phen)32+： 此配合物的lgK稳=21.3，摩尔吸光系数ε510 = 1.1×104 L·mol-1·cm-1，而Fe3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物，呈淡蓝色，lgK稳=14.1。所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OH·HCl)将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下： 2Fe3++2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H++2Cl- 因此，分光光度法测定试样中的微量铁实验时常用盐酸羟胺(NH2OH·HCl)将Fe3+还原为Fe2+，用邻二氮菲测定试样中铁的总量（控制溶液的酸度为pH≈5较为适宜）。该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。 根据朗伯－比耳定律：A=εbc，当入射光波长λ及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。 确定适宜的条件的原因：在可见光分光光度法的测定中，通常是将被测物与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。因此，显色条件的完全程度和吸光度的测量条件都会影响到测量结果的准确性。为了使测定有较高的灵敏度和准确性，必须选择适宜的显色反应条件和仪器测量条件。通常所研究的显色反应条件有测量波长、显色温度和时间，显色剂用量，显色液酸度，干扰物质的影响因素及消除等。 如何确定适宜的条件：条件试验的一般步骤为改变其中一个因素，暂时固定其他因素，显色后测量相应溶液吸光度，通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件。 三、仪器和试剂： 1、仪器：TU-1901紫外-可见分光光度计，1 cm吸收池2个，吸量管（1mL2个、2mL3个、5mL1个），洗耳球、50 mL 比色管8个。 2、试剂：1.0×10-3 mol·L-1铁标准溶液、100μg·mL-1铁标准溶液、0.15%邻二氮菲水溶液，10%盐酸羟胺溶液（新配），1 mol·L-1乙酸钠溶液，工业盐酸试样。 四、基本操作： 1、启动计算机，打开主机电源开关，启动工作站并初始化仪器。 2、在工作界面上选择测量项目（光谱扫描，光度测量），本实验选择光谱扫描，设置测量条件（扫描范围，测量波长等）。 3、将空白放入测量池中，点击START扫描空白，点击ZERO校零。 4、标准曲线的制作。 五、实验步骤、数据及数据处理： 1、吸收曲线的绘制和测量波长的选择： 用吸量管吸取2.00 mL 1.0×10-3 mol·L-1铁标准溶液，注入50mL比色管中，加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入2.00 mL0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，用水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿，采用去离子水为参比溶液，在440-560 nm间，每隔5nm测量一次吸光度，并记录数据（表1）。 波长（nm） 吸光度A 波长（nm） 吸光度A 波长（nm） 吸光度A 560.00 0.079 515.00 0.445 470.00 0.395 555.00 0.103 510.00 0.451 465.00 0.378 550.00 0.135 505.00 0.445 460.00 0.361 545.00 0.179 500.00 0.436 455.00 0.345 540.00 0.231 495.00 0.427 450.00 0.333 535.00 0.287 490.00 0.421 445.00 0.322 530.00 0.342 485.00 0.418 440.00 0.311 525.00 0.389 480.00 0.414 520.00 0.425 475.00 0.408 表1 吸收曲线数据： 由表1，绘得吸收曲线图如下： 显色剂条件的选择 显色剂用量的选择： 在6支50mL比色管中，各加入2.00mL 1.0×10-3 mol·L-1铁标准溶液和1.00mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀。分别加入0.10，0.50，1.00，2.00，3.00及4.00mL 0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。在光度计上用1cm比色皿，采用去离子水为参比溶液，于510nm波长处测吸光度。记录数据得表2（如