10鄰二氮菲分光光度法測定鐵

1、實(shí)驗(yàn)1 鄰二氮菲分光光度法測定鐵 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握鄰二氮菲法測定鐵的原理；2了解分光光度計(jì)的構(gòu)造；3掌握分光光度計(jì)的正確使用；1二、實(shí)驗(yàn)原理： 鄰二氮菲(phen)和Fe2+在pH39的溶液中，生成一種穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物Fe(phen) 32+，其lgK=21.3，508=1.1 104Lmol-1cm-1，鐵含量在0.16gmL-1范圍內(nèi)遵守比爾定律。其吸收曲線如圖所示。顯色前需用鹽酸羥胺或抗壞血酸將Fe3+全部還原為Fe2+，然后再加入鄰二氮菲，并調(diào)節(jié)溶液酸度至適宜的顯色酸度范圍。有關(guān)反應(yīng)如下：2Fe3+ + 2NH2OHHC12Fe2+ +N2+2H2O+4H+2C1 2 用分光光度

2、法測定物質(zhì)的含量，一般采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，即配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在實(shí)驗(yàn)條件下依次測量各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度(A)，以溶液的濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在同樣實(shí)驗(yàn)條件下，測定待測溶液的吸光度，根據(jù)測得吸光度值從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的濃度值，即可計(jì)算試樣中被測物質(zhì)的質(zhì)量濃度。3T 取值為0.0 % 100.0 %全部吸收T = 0.0 %全部透射T = 100.0 %透光度（透射比）：4吸光度A:1706年，朗伯研究發(fā)現(xiàn)，Ab；1852年，比爾研究發(fā)現(xiàn)，Ac朗伯比爾定律朗伯比爾定律的物理意義：當(dāng)一束平行單色光垂直照射到均勻、非散射的吸光物質(zhì)的溶液時，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)的濃度及

3、液層厚度成正比。吸光度具有加和性5三、儀器和試劑：(1)0.1 gL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液準(zhǔn)確稱取0.7020 g NH4Fe(SO4)26H2O置于燒杯中，加少量水和20 mL 1:1H2SO4溶液，溶解后，定量轉(zhuǎn)移到1L容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。(2)10-3 moL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液 可用鐵儲備液稀釋配制。 (3)100 gL-1鹽酸羥胺水溶液 用時現(xiàn)配。(4)1.5 gL-1鄰二氮菲水溶液 避光保存，溶液顏色變暗時即不能使用。(5)1.0 molL-1乙酸鈉溶液。(6)0.1 molL-1氫氧化鈉溶液。 6組成部分：光源，單色器，吸收池，檢測器，顯示裝置可見光區(qū)采用鎢燈光源，玻璃吸收池，單

4、色器為光柵7四、實(shí)驗(yàn)步驟：在序號為16的6只50 mL容量瓶中，用吸量管分別加入0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.0 mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(含鐵0.1 gL-1)，分別加入1 mL 100 gL-1鹽酸羥胺溶液，搖勻后放置2 min，再各加入2 mL 1.5 gL-1鄰二氮菲溶液、5 mL 1.0 molL-1乙酸鈉溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。 1顯色標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 在分光光度計(jì)上，用1 cm吸收池，以試劑空白溶液(1號)為參比，在440560 nm之間，每隔10 nm測定一次待測溶液(5號)的吸光度A，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，從而選擇測定鐵的最大吸收波長。 2吸

5、收曲線的繪制 比色皿的使用中，每改變一次試液濃度，比色皿都要洗干凈 8四、實(shí)驗(yàn)步驟：在7只50 mL容量瓶中，各加2.0 mL 10-3 molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.0 mL 100 gL-1鹽酸羥胺溶液，搖勻后放置2 min。分別加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，2.0，4.0 mL 1.5 gL-1鄰二氮菲溶液，再各加5.0 mL1.0 molL-1 乙酸鈉溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。以水為參比，在選定波長下測量各溶液的吸光度。以顯色劑鄰二氮菲的體積為橫坐標(biāo)、相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸光度顯色劑用量曲線，確定顯色劑的用量。3顯色劑用量的確定9四、實(shí)驗(yàn)步驟：在9只50 mL容量瓶

6、中各加入2.0 mL10-3 molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液和1.0 mL 100 molL-1鹽酸羥胺溶液，搖勻后放置2 min。各加2 mL 1.5 gL-1鄰二氮菲溶液，然后從滴定管中分別加入0，2.00，5.00，8.00，10.00，20.00，25.00，30.00，40.00 mL 01 molL-1NaOH溶液搖勻，以水稀釋至刻度，搖勻。用精密pH試紙測量各溶液的pH。 以水為參比，在選定波長下，用1 cm吸收池測量各溶液的吸光度。繪制ApH曲線，確定適宜的pH范圍。4溶液適宜酸度范圍的確定10四、實(shí)驗(yàn)步驟：移取2.0 mL 10-3 molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL容量瓶中，加入1

7、.0 mL 100 gL-1鹽酸羥胺溶液混勻后放置2 min。2.0 mL 1.5 gL-1鄰二氮菲溶液和5.0 mL 1.0 molL-1。乙酸鈉溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。以水為參比，在選定波長下，用1 cm吸收池，每放置一段時間測量一次溶液的吸光度。 放置時間：5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，3 h。 以放置時間為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)繪制At曲線，對絡(luò)合物的穩(wěn)定性作出判斷。 5絡(luò)合物穩(wěn)定性的研究 11四、實(shí)驗(yàn)步驟：以步驟1中試劑空白溶液(1號)為參比，用1cm吸收池，在選定波長下測定26號各顯色標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。在坐標(biāo)紙上，以鐵的濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐

8、標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。6標(biāo)準(zhǔn)曲線的測繪試樣溶液取20mL按步驟1顯色后，在相同條件下測量吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算試樣中微量鐵的質(zhì)量濃度。7鐵含量的測定12試劑的加入必須按順序進(jìn)行；定容后必須充分搖勻后進(jìn)行測量；分光光度計(jì)必須預(yù)熱30min，穩(wěn)定后才能進(jìn)行測量；比色皿必須配套，裝上待測液后透光面必須擦拭干凈；切勿用手接觸透光面； 在進(jìn)行條件試驗(yàn)時，每改變一次試液濃度，比色皿都要洗干凈； 同一組溶液必須在同一臺儀器上測量；標(biāo)準(zhǔn)曲線的質(zhì)量是測定準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵，標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制時，必須嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行操作待測溶液一定要在工作曲線線形范圍內(nèi)，如果濃度超出直線的線形范圍，則有可能偏離朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法測定。 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：13思考題 1用鄰二氮菲測定鐵時，為什么要加入鹽酸羥胺?其作用是什么?試寫出有關(guān)反應(yīng)方程式。2根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)