水中鐵的測定（課堂PPT）

1、1 10環(huán)工環(huán)工2第一組第一組2一、實驗目的 1.學會吸收曲線及標準曲線的繪制，了解分光光度法的基本原理。 2.掌握用鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理。 3.學會722S型分光光度計的正確使用，了解其工作原理。 4.學會數(shù)據(jù)處理的基本方法。 5.掌握比色皿的正確使用。3二、實驗原理根據(jù)朗伯根據(jù)朗伯比耳定律：比耳定律：A=bc，當入射光波長，當入射光波長及光程及光程b一定時，在一一定時，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度A與該物質(zhì)的濃度與該物質(zhì)的濃度c成正比。只要繪成正比。只要繪出以吸光度出以吸光度A為縱坐標，濃度為縱坐標，濃度c為橫坐標的標準曲線，測出試液的

2、吸光為橫坐標的標準曲線，測出試液的吸光度，就可以由標準曲線查得對應的濃度值，即未知樣的含量。同時，度，就可以由標準曲線查得對應的濃度值，即未知樣的含量。同時，還可應用相關的回歸分析軟件，將數(shù)據(jù)輸入計算機，得到相應的分析還可應用相關的回歸分析軟件，將數(shù)據(jù)輸入計算機，得到相應的分析結果。結果。用分光光度法測定試樣中的微量鐵，可選用的顯色劑有鄰二氮菲用分光光度法測定試樣中的微量鐵，可選用的顯色劑有鄰二氮菲(又稱又稱鄰菲羅啉鄰菲羅啉)及其衍生物、磺基水楊酸、硫氰酸鹽等。而目前一般采用鄰及其衍生物、磺基水楊酸、硫氰酸鹽等。而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，干擾易消除二氮菲

3、法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾易消除等優(yōu)點。等優(yōu)點。在在pH=29的溶液中，的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲與鄰二氮菲(phen)生成穩(wěn)定的桔紅色配合生成穩(wěn)定的桔紅色配合物物Fe(phen)32+，此配合物的此配合物的lgK穩(wěn)穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù)，摩爾吸光系數(shù)510 = 1.1104 Lmol-1cm-1，而而Fe3+能與鄰二氮菲生成能與鄰二氮菲生成3 1配合物，呈淡藍色，配合物，呈淡藍色，lgK穩(wěn)穩(wěn)=14.1。所以。所以在加入顯色劑之前，應用鹽酸羥胺在加入顯色劑之前，應用鹽酸羥胺(NH2OHHCl)將將Fe3+還原為還原為Fe2+，其反應式如下：其反應式如下：2Fe3+

4、+ 2NH2OHHCl 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl-測定時控制溶液的酸度為測定時控制溶液的酸度為pH5較為適宜。較為適宜。 2+NN3Fe2+NNNNNNFe4三、儀器與試劑 722S型或721型分光光度計、容量瓶(100mL,50mL)、吸量管 、鐵標準溶液：含鐵0.1mg/ml。 準確稱取0.8634g的NH4Fe(SO4)212H2O，置于燒杯中，加入20ml1:1HCl和少量水,溶解后,定量地轉(zhuǎn)移至升容量瓶中，以水稀釋之刻度，搖勻。 、鄰二氮菲：0.15(10-3mol/L)新配制的水溶液。 、鹽酸羥胺： 10水溶液（臨用時配制） 、醋酸鈉溶液 1mol/

5、L5四、實驗步驟四、實驗步驟四、實驗步驟1.標準溶液配制標準溶液配制1) 10gmL-1鐵標準溶液配制鐵標準溶液配制 準確稱取準確稱取0.8634g硫酸鐵銨硫酸鐵銨NH4Fe(SO4)212H2O于于100mL燒杯中，加燒杯中，加60mL 3molL-1 H2SO4溶液，溶解后定容至溶液，溶解后定容至1L，搖勻，得，搖勻，得100gmL-1儲備液儲備液(可由實驗室提供可由實驗室提供)。用時吸取。用時吸取10.00mL稀釋至稀釋至100mL，得，得10gmL-1工作液。工作液。2) 系列標準溶液配制系列標準溶液配制 取取6個個50mL容量瓶，分別加入鐵標準溶液容量瓶，分別加入鐵標準溶液0.00，

6、2.00，4.00，6.00，8.00，10.00mL，然后加入，然后加入1mL鹽酸羥胺，鹽酸羥胺，2.00mL鄰二氮菲，鄰二氮菲，5mLNaAc溶液溶液(為為什么什么?)，每加入一種試劑都應初步混勻。用去離子水定容至刻度，充分搖勻，放置，每加入一種試劑都應初步混勻。用去離子水定容至刻度，充分搖勻，放置10min。2.吸收曲線的繪制吸收曲線的繪制選用選用1cm比色皿，以試劑空白為參比溶液比色皿，以試劑空白為參比溶液(為什么為什么?)，取，取4號容量瓶試液，選擇號容量瓶試液，選擇440560nm波長，每隔波長，每隔10nm測一次吸光度，其中測一次吸光度，其中500520nm之間，每隔之間，每隔5

7、nm測定一次吸測定一次吸光度。以所得吸光度光度。以所得吸光度A為縱坐標，以相應波長為縱坐標，以相應波長為橫坐標，在坐標紙上繪制為橫坐標，在坐標紙上繪制A與與的吸收的吸收曲線。從吸收曲線上選擇測定曲線。從吸收曲線上選擇測定Fe的適宜波長，一般選用最大吸收波長的適宜波長，一般選用最大吸收波長max為測定波長。為測定波長。3.標準曲線標準曲線(工作曲線工作曲線)的繪制的繪制用用1cm比色皿，以試劑空白為參比溶液，在選定波長下，測定各溶液的吸光度。在坐標比色皿，以試劑空白為參比溶液，在選定波長下，測定各溶液的吸光度。在坐標紙上，以鐵含量為橫坐標，吸光度紙上，以鐵含量為橫坐標，吸光度A為縱坐標，繪制標準

8、曲線。為縱坐標，繪制標準曲線。6 4.試樣中鐵含量的測定 從實驗教師處領取含鐵未知液一份，放入50mL容量瓶中，按以上方法顯色，并測其吸光度。此步操作應與系列標準溶液顯色、測定同時進行。 依據(jù)試液的A值，從標準曲線上即可查得其濃度，最后計算出原試液中含鐵量(以gmL-1表示)。并選擇相應的回歸分析軟件，將所得的各次測定結果輸入計算機，得出相應的分析結果。 五.數(shù)據(jù)處理 1.數(shù)據(jù) 分光光度計型號 ，比色皿厚 ，光源電壓 7 2.繪制以下曲線（1）吸收曲線 （2）標準曲線3.計算未知液中鐵的含量 C鐵=Cx/510-3（g/L） 式中：Cx未知液吸光度在標準曲線上對應的含鐵總量g/25mL8附加分

9、光光度計分光光度計(722S型型)的使用方法的使用方法分光光度計是根據(jù)物質(zhì)對光的選擇性吸收來測量微量物質(zhì)濃度的。分光光度計是根據(jù)物質(zhì)對光的選擇性吸收來測量微量物質(zhì)濃度的。722S型光柵分光光度計是數(shù)字顯示的單光束、可見分光光度計。它具有靈型光柵分光光度計是數(shù)字顯示的單光束、可見分光光度計。它具有靈敏度和準確度高、操作簡便、快速等優(yōu)點，允許測量的波長范圍為敏度和準確度高、操作簡便、快速等優(yōu)點，允許測量的波長范圍為330800nm，吸光度的顯示范圍為，吸光度的顯示范圍為01.999，是在可見光區(qū)進行吸，是在可見光區(qū)進行吸光光度分析的常用儀器。光光度分析的常用儀器。1.測量原理測量原理一束單色光通過

10、有色溶液時，一部分光線通過，一部分被吸收，一部分一束單色光通過有色溶液時，一部分光線通過，一部分被吸收，一部分被器皿的表面反射。設被器皿的表面反射。設I0為入射光的強度，為入射光的強度，I為透過光的強度，則為透過光的強度，則I/I0稱為透光度，用稱為透光度，用T表示。透光度越大，光被吸收越少。把表示。透光度越大，光被吸收越少。把lgI0/I定定義為吸光度，用義為吸光度，用A表示。吸光度越大，溶液對光的吸收越多。吸光度表示。吸光度越大，溶液對光的吸收越多。吸光度A與透光度與透光度T之間的關系為之間的關系為A=lgSX()1TSX。吸光度。吸光度A與待測溶液與待測溶液的濃度的濃度c(mol L-1

11、)和液層的厚度和液層的厚度b(cm)成正比，即：成正比，即：A=bc。這是光。這是光的吸收定律，亦稱朗伯的吸收定律，亦稱朗伯-比耳比耳(Lambert-Beer)定律。式中定律。式中為比例常數(shù)，為比例常數(shù)，叫摩爾吸收系數(shù)，它與入射光的波長、溶液的性質(zhì)、溫度等因素有關。叫摩爾吸收系數(shù)，它與入射光的波長、溶液的性質(zhì)、溫度等因素有關。當入射光波長一定，溶液的溫度和比色皿當入射光波長一定，溶液的溫度和比色皿(溶液的厚度溶液的厚度)均一定時，則均一定時，則吸光度吸光度A只與溶液濃度只與溶液濃度c成正比。將單色光通過待測溶液，并使通過成正比。將單色光通過待測溶液，并使通過光射在光電管上變?yōu)殡娪嵦枺跀?shù)字顯

12、示器上可直接讀出吸光度光射在光電管上變?yōu)殡娪嵦?，在?shù)字顯示器上可直接讀出吸光度A或或濃度濃度c。9 2.儀器構造722S型分光光度計由光源室、單色器、試樣室、光電管暗盒、電子系統(tǒng)及數(shù)字顯示器等部件組成。其結構如圖3-3所示，外形如教材P104頁圖3-3所示。3.使用方法(1)取下防塵罩，將靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕13置于“1”檔(信號放大倍率最小)。(2)接通電源，按下儀器上的電源開關7，指示燈即亮。將選擇開關3置于“T”檔(即透光度)。調(diào)節(jié)波長手輪8使波長刻度盤9中標線對準的波長為所需波長。儀器預熱20min。(3)打開試樣室蓋(光門自動關閉)，調(diào)節(jié)0%T旋鈕12，使顯示“00.0”。(4)把盛參比溶

13、液的比色皿放入試樣架的第一格內(nèi)，盛試樣的比色皿放入第二、三、四格內(nèi)，然后蓋上試樣室蓋(光門打開，光電管受光)。推動試樣架拉手10把參比溶液推入光路，調(diào)節(jié)100%T旋鈕11，使之顯示為“100.0”，若顯示不到“100.0”，應增大靈敏度檔，但盡可能倍率置低檔使用，這樣儀器將有更高的穩(wěn)定性。改變靈敏度后，應按(3)重新調(diào)“0”后再調(diào)節(jié)100%T旋鈕，直至顯示為“100.0”。(5)重復(3)和(4)操作，顯示穩(wěn)定后即可進行測定工作。(6)吸光度A的測量：穩(wěn)定地顯示“100.0”透光度后，將選擇開關置于“A”檔(即吸光度)，此時吸光度顯示應為“00.0”，若不是，則調(diào)節(jié)吸光度調(diào)零旋鈕2，使顯示為“

14、00.0”，然后將試樣推入光路，這時的顯示值即為試樣的吸光度。(7)濃度C的測量：選擇開關由“A”旋置“C”，將已標定濃度的樣品放入光路，調(diào)節(jié)濃度旋鈕5，使得數(shù)字顯示為標定值，將被測樣品放入光路，即可讀出被測樣品的濃度值。(8)測定完畢，關閉儀器電源開關(短時間不用，不必關閉電源，可打開試樣室蓋，即可停止照射光電管)，將比色皿取出，洗干凈，擦干，放回原處。拔下電源插頭，待儀器冷卻10min后蓋上防塵罩。10 4.注意事項(1)測定過程中，不要將參比溶液拿出試樣室，應將其隨時推入光路以檢查吸光度零點是否變化。如不為“00.0”，則不要先調(diào)節(jié)旋鈕2，而應將選擇開關3置于“T”檔，用100%旋鈕調(diào)至“100.0”，再將選擇開關置于“A”，這時如不為“00.0”，才可調(diào)節(jié)旋鈕2。(2)為了避免光電管長時間受光照射引起的疲勞現(xiàn)象，應盡可能減少光電管受光照射的時間，不測定時應打開暗室蓋，特別應避免光電管受強光照射。(3)使用前若發(fā)現(xiàn)儀器上所附硅膠管已變紅應及