实验报告18-光度法测铁(综合).doc

实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 1 of 7№№：：________ 轻工化工学院 班级：班级： _____________ 学号：学号： _______________姓名：姓名：________________ 教师评定：教师评定：__________实验题目：实验题目：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验）一、实验目的一、实验目的1．学会分光光度计的使用方法2．通过测定铁的条件试验，学习吸光光度法条件的确定方法，为研究新的吸光光度法打下基础3．掌握用邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法二、实验原理二、实验原理邻二氮菲（又称邻菲罗啉）是测定微量铁的较好试剂 在 pH 2～9 的溶液中试剂与 Fe2＋生成稳定的 红色配合物，其 log K＝21.3，摩尔吸光系数 ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1，NNNNFe2 +3+Fe3+2生成的红色配合物的最大吸收峰在 510nm 处本方法的选择性很高，相当于含铁量 40 倍的 Sn2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋、Zn2＋、SiO32－，20 倍的 Cr3＋、Mn2＋、PO43－，5 倍的 Cu2＋、Co2＋等均 不干扰测定。

Fe3＋也能与邻二氮菲反应生成淡蓝色配合物，一般情况下，铁以+3 价存在，盐酸羟胺可将 其还原为+2 价，因此，在显色前，首先用盐酸羟胺将 Fe3＋离子还原为 Fe2＋离子：2Fe3＋ + 2NH2OH·HCl → 2Fe2＋ + N2↑ + 2H2O + 4H＋ + 2Cl-在吸光光度分析中，显色反应的条件有溶液的酸度、显色剂用量、有色物质溶液的稳定性、温度和 干扰离子等，这些条件都是通过实验来确定的本实验通过几个条件试验的进行，初步学会确定实验条 件的方法1．溶液的酸度：固定被测组分的浓度和其它条件，使显色反应在不同的 pH 值条件下进行，然后测 定溶液的吸光度通过绘制 吸光度吸光度-pH值值 曲线，来确定显色反应的适宜酸度范围2．显色剂用量：固定被测组分的浓度和其它条件，改变加入显色剂的量进行显色，然后测定溶液的 吸光度由绘制 吸光度吸光度-显色剂用量显色剂用量 曲线来确定显色剂最适宜的用量3．有色物质溶液的稳定性：按确定的实验条件进行显色后开始计算时间，每隔一定时间测定一次吸 光度，根据作出的 吸光度吸光度-时间时间 的曲线来确定测定时合适的时间范围测定时，pH 值控制在 5 左右，酸度高时，反应进行较慢，酸度太低，则 Fe2＋离子水解，影响显色。

三、实验用品与试剂三、实验用品与试剂分光光度计，25mL 比色管，1、2、5、10mL 吸量管各一支，1cm 玻璃比色皿 1 对10-3 mol·L-1铁标准溶液（含 0．5mol·L-1HCl）：准确称取 0.4822 g NH4Fe（SO4）2·12H2O 置于烧杯 中，加入 80 mL 6mol·L-1HCl 和少量水，溶解后，移至 1000 mL 容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 2 of 7铁标准溶液（10μg·mL-1）：准确称取 0.8643g NH4Fe（SO4）2·12H2O 置于烧杯中，加入 20 mL 6 mol·L-1 HCl 和少量水，溶解后，移至 1000mL 容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀，所得溶液含铁 100μg·mL- 1然后吸取 10.0mL 上述溶液于 100 mL 容量瓶中，加入 2 mL 6 mol·L-1 HCl；以水稀至刻度，摇匀此溶液含铁量为 10μg·mL-1 盐酸羟胺：1.5％水溶液（新鲜配制） ； 邻二氮菲：0.15％水溶液，1.0×10-3 mol·L-1 水溶液；醋酸钠溶液：1 mol·L-1； NaOH 溶液：1 mol·L-1。

注意：注意：配制溶液时，移液管切勿交叉使用，以免污染试剂配制溶液时，移液管切勿交叉使用，以免污染试剂使用分光光度计时，要小心开闭比色室的盖门使用分光光度计时，要小心开闭比色室的盖门比色皿内溶液以皿高的比色皿内溶液以皿高的4/5为宜，不可过满以防液体溢出，使仪器受损用毕后，比色皿应立即取出，为宜，不可过满以防液体溢出，使仪器受损用毕后，比色皿应立即取出， 用自来水及蒸馏水清洗，倒立晾干用自来水及蒸馏水清洗，倒立晾干四、实验步骤四、实验步骤1．条件实验．条件实验（（1）吸收曲线的测量）吸收曲线的测量用吸量管吸取 0.0mL 和 1.0mL 10-3 mol·L-1 铁标准溶液分别注入两个 25mL 比色管中，各加入 1.0ml 1.5％ 盐酸羟胺溶液，摇匀再加入 1.0ml 0.15％ 邻二氮菲，2.5mL 1 mol·L-1 NaAc，摇匀， 用水稀释至 刻度，摇匀放置 10min 后，用 1cm 比色皿，以试剂空白为参比溶液，在 440～560nm 之间，每隔 10nm 测一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔 5nm 测量一次吸光度注意：注意：每次改变波长之后， 都要用参比 溶液调节仪器的吸光度，令其示值为 0。

在坐标纸上，以波长在坐标纸上，以波长λ为横坐标，吸光度为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制为纵坐标，绘制A与与λ关系的吸收曲线，注明该图标题关系的吸收曲线，注明该图标题 求出最大吸收峰的波长，一般选用最大吸收波长为分光光度法测定铁时的适宜波长求出最大吸收峰的波长，一般选用最大吸收波长为分光光度法测定铁时的适宜波长表表 1 1 邻二氮菲邻二氮菲- -铁有色溶液吸收曲线的测量结果铁有色溶液吸收曲线的测量结果实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 3 of 7图 1 邻二氮菲-铁吸收曲线结论：（（2）有色溶液的稳定性）有色溶液的稳定性在 25 mL 比色管中，加入 1.0mL 10-3 mol·L-1 铁标准溶液，1.0 mL 1.5％ 盐酸羟胺溶液，加入 1.0 mL 0．15％ 邻二氮菲溶液，2.5mL 1 mol·L-1 NaAc 溶液，用水稀至刻度，摇匀立即以试剂溶液（或蒸馏水） 为参比，用 1 cm 比色皿，于波长 510 nm 处，在分光光度计上测定吸光度然后依次测定放置 5 min、10 min、30 min、1 h、2 h、3 h 溶液的吸光度（每次都取原容量瓶中的溶液测定） 。

以时间为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度以时间为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度-时间曲线，注明该图标题从曲线观察络合时间曲线，注明该图标题从曲线观察络合 物稳定情况，从而判断能否进行实际分析，并确定合适的时间范围物稳定情况，从而判断能否进行实际分析，并确定合适的时间范围表表 2 2 邻二氮菲邻二氮菲- -铁有色溶液稳定性测量结果铁有色溶液稳定性测量结果图 2 邻二氮菲-铁有色溶液的稳定性结论：（（3）溶液酸度的选择）溶液酸度的选择取 8 只 25 mL 比色管，各加入 1.0 mL 10-3 mol·L-1 铁标准溶液和 1.0 mL 1.5％ 盐酸羟胺溶液，摇匀， 再加入 1.0 mL 0.15％ 邻二氮菲，摇匀，然后分别加入 0.0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.7、0.9、1.0 mL 0.5 mol·L-1 NaOH 溶液，以水稀至刻度，摇匀用 1 cm 比色皿，以蒸馏水为参比，在波长 510 nm 处测定各 溶液的吸光度，然后再用 pH 值计或精密 pH 值试纸测定各溶液的 pH 值以以pH值为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度值为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度-pH值曲线，注明该图标题。

找出适宜的值曲线，注明该图标题找出适宜的 pH值范围实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 4 of 7表表 3 3 酸度对邻二氮菲酸度对邻二氮菲- -铁有色溶液的影响铁有色溶液的影响图 3 邻二氮菲-铁有色溶液的稳定性结论：（（4）显色剂用量的影响）显色剂用量的影响取 7 只 25 mL 比色管，各加入 1.0 mL10-3 mol·L-1铁标准溶液和 1.0 mL 1.5％盐酸羟胺溶液，摇匀， 分别加入 0.05、0.15、0.25、0.40、0.50、1.00 及 2.00mL 0.15％邻二氮菲溶液，然后加入 2.5 mL 1 mol·L-1 NaAc 溶液，用水稀至刻度，摇匀在分光光度计上，用 1 cm 比色皿，以试剂溶液（或蒸馏水）为参比， 在波长 510 nm 处测定各溶液的吸光度以显色剂的体积为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度以显色剂的体积为横坐标，对应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度-显色剂用量曲线，注明该图标题显色剂用量曲线，注明该图标题 确定测定时显色剂最合适的用量范围确定测定时显色剂最合适的用量范围表表 4 4 显色剂用量对邻二氮菲显色剂用量对邻二氮菲- -铁有色溶液的影响铁有色溶液的影响实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 5 of 7图 4 显色剂用量对邻二氮菲-铁有色溶液的影响结论：通过以上条件试验，便可以拟定出用邻二氮菲吸光光度法测定微量铁的分析步骤。

2．络合物组成的测定．络合物组成的测定————摩尔比法摩尔比法取 8 只 25 mI 比色管，各加入 1.0 mL 1.0×10-3 mol·L-1铁标准溶液，1.0 mL 1.5％盐酸羟胺溶液，依次 加入 1.0×10-3 mol·L-1邻二氮菲溶液 0.5，0.75，1.0，1.25，1.5，1.75，2.0，2.25 mL然后各加 2.5mL 1 mol·L-1NaAc 溶液，用水稀至刻度，摇匀，在分光光度计上，于 510nm 处，用 1cm 比色皿，以各自的试 剂空白或蒸馏水为参比，测定各溶液的吸光度以吸光度对以吸光度对CR／／CM作图，注明该图标题作图，注明该图标题 根据曲线上前后两部分延长线的交点位置，确定反应的根据曲线上前后两部分延长线的交点位置，确定反应的 络合比3．样品的测量．样品的测量（（1）标准曲线的绘制）标准曲线的绘制分别吸取 0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 10μg·mL-1的 Fe3+标准溶液于 6 只已 编号的 25mL 比色管中，各加入 1.0mL1.5％ 盐酸羟氨溶液，摇匀，加入 1.0mL 0.15％ 邻二氮菲溶液和 2.5mL 1mol·L-1 NaAc 溶液，摇匀，用水稀释至刻度，充分摇匀。

以试剂空白为参比溶液，用分光光度计 在 510nm 处分别测定各溶液的吸光度，然后用坐标纸绘制标准曲线，注明该图标题2）未知溶液中铁含量测定）未知溶液中铁含量测定用吸量管吸取 5.00mL 未知液于 25mL 比色管中，其它步骤均同上，测定其吸光度平行做两份根 据未知液的吸光度，在标准曲线上查出 5.00mL 未知液中的铁含量，并以每毫升未知液中含铁微克数表示实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 6 of 7五、计算公式及数据处理五、计算公式及数据处理005mlgμFe1 .的微克数从标准曲线上查出的铁的含量-）（毫升毫升1.001.002.002.003.003.004.004.005.005.00试样试样 1 15.005.00 mLmL试样试样 2 25.005.00 mLmL 微克微克10.010.020.020.030.030.040.040.050.050.0 吸光度吸光度样品样品 FeFe 含量含量 μg·mL-1样品样品 FeFe 含量的平均值含量的平均值 μg·mL-1图 5 邻二氮菲-铁分光光度测定体系标准曲线六、习题六、习题单选题单选题 1．．显色反应的条件不包括： A、测定波长 B、显色剂用量 C、显色反应的温度 D、溶液的酸度实验 18：邻二氮菲吸光光度法测定铁（综合实验） Page 7 of 7单选题单选。