實驗八分光光度法條件實驗及測定微量鐵

1、實驗八 分光光度法條件實驗及測定微量鐵（ 5 學(xué)時）一、目的1、學(xué)習(xí)如何選擇吸咣光度分析的實驗條件。2、掌握用吸光光度法測定鐵的原理及方法。3、掌握分光光度計的使用方法。二、原理1、光度法測定的條件：分光光度法測定物質(zhì)含量時應(yīng)注意的條件主要是 顯色反應(yīng)的條件和測定吸光度的條件。 顯色反應(yīng)的條件有顯色劑的用量， 介質(zhì)的 酸度、顯色時溫度、 顯色時間及干擾物質(zhì)的消除方法等； 測量吸光度的條件包括 入射光波長的選擇、吸光度范圍和參比溶液等。2、二氮雜菲 -亞鐵絡(luò)合物：鄰二氮雜菲是測定微量鐵的一種較好的試劑。在pH=29的條件下Fe2+離子與鄰二氮雜菲生成穩(wěn)定的橘紅色絡(luò)合物，此絡(luò)合物的IgK穩(wěn)=21.

2、3,摩爾吸光系數(shù) 510=1.1 X04在顯色前，首先用鹽酸羥胺把 Fe3+離子還原為Fe2*離子，其反應(yīng)式如下：2 Fe3+2NH2OH-HCI 2 Fe2*+N2+2H2O+4H+2C測定時，控制溶液酸度在 pH=5 左右較為適宜。酸度過高，反應(yīng)進(jìn)行較慢；酸度太低，則 卩+離子水解，影響顯色。Bi3+，Cd2+，Hg2+，Ag +，Zn2+等離子與顯色劑生成沉淀，Ca2+，Cu2+，Ni2+ 等離子與顯色劑形成有色絡(luò)合物。 因此當(dāng)這些離子共存時， 應(yīng)注意它們的干擾作 用。三、試劑100/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取 0.864g分析純的NH4Fe（SO）2 12H2O， 置于一燒杯中，以 3

3、0mL 2moI/L HCI 溶液溶解后移入 1000 mL 容量瓶中，以水 稀釋至刻度，搖勻。10舊/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)液：由100舊/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確移取稀釋10倍而成。 鹽酸羥胺固體及 10%溶液（因其不穩(wěn)定，需臨時用時配），0.1%鄰二氮雜菲（新配制）， 1moI/LNaAc 溶液。四、步驟1 、 條件實驗（1）吸收曲線的繪制：準(zhǔn)確移取10馮/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL于50mL容量 瓶中，加入10%鹽酸羥胺1mL，搖勻，稍冷，加入1mol/L NaAc溶液5mL和0.1% 鄰二氮雜菲3mL，以水稀釋至刻度，在分光光度計上，用 1cm比色皿，以水為 參比溶液，用不同的波長從570 nm開始到4

4、30nm為止，每隔10nm或20nm測 定一次吸光度。 然后以波長為橫坐標(biāo)， 吸光度為縱坐標(biāo)繪制吸收曲線， 從吸收曲 線上確定該測定的適宜波長。（2）鄰二氮雜菲 -亞鐵絡(luò)合物的穩(wěn)定性：用上面溶液繼續(xù)進(jìn)行測定，其方法 是在最大吸收波長（510nm）處，每隔一定時間測定其吸光度，例如在加入顯色 劑后立即測定一次吸光度，經(jīng) 30min, 60min，120min后，再各測一次吸光度， 然后以時間（t）為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)繪制A-t曲線。此曲線表示了該絡(luò) 合物的穩(wěn)定性。（3） 顯色劑濃度試驗：取 50mL容量瓶（或比色管）7個，編號，用5 mL 移液管準(zhǔn)確移取10/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL，于容量瓶

5、中，加入1mL10%鹽酸羥 胺溶液， 經(jīng) 2 min 后，再加入 5mL1mol/LNaAc 溶液，然后分別加入 0.1%鄰二氮 雜菲溶液0.3, 0.6，1.0，1.5, 2.0，3.0, 4.0mL，用水稀釋到刻度，搖勻。在分 光光度計上，用適宜的波長（510 nm）、1cm比色皿，以水為參比，測定上述各 溶液的吸光度。 然后以加入的鄰二氮雜菲的體積為橫坐標(biāo)， 吸光度為縱坐標(biāo)， 繪 制曲線，從中找出顯色劑的最適宜的加入量。（4） 溶液酸度對絡(luò)合物的影響：準(zhǔn)確移取100%/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL于100 mL容量瓶中，加入5mL 2mol/L HCI溶液和10 mL10%鹽酸羥胺溶液，經(jīng)2

6、min后加入0.1%鄰二氮雜菲溶液30mL。以水稀釋至刻度，搖勻，備用。取50ml 容量瓶7支，編號，用移液管分別準(zhǔn)確移取上述溶液 10mL于各容量瓶中。在滴 定管中裝 0.4mol/L NaOH 溶液，然后依次在容量瓶中加入溶液 0.0， 2.0， 3.0， 4.0, 6.0, 8.0，10.0mL，以水稀釋至刻度，搖勻，使各溶液的pH從w 2開始逐步增加至12以上。測定各容量瓶中溶液的pH，先用pH=114廣泛pH試紙粗 略確定其pH,然后進(jìn)一步用精密pH試紙確定其較準(zhǔn)確的pH。同時在分光光度 計上用適宜的波長（ 510nm）， 1cm 比色皿和水為空白測定各溶液的吸光度 A。 最后以 p

7、H 為橫坐標(biāo)， 吸光度為縱坐標(biāo)， 繪制 A-pH 曲線，從曲線上找出適宜的 pH 范圍。根據(jù)上面的條件實驗，擬出鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵的分析步驟并討論 之。2、鐵含量的測定*（1） 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取50 mL容量瓶（或比色管）6支，分別移?。▌?wù) 必準(zhǔn)確量取，為什么？）鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于5支容量瓶中，另一容量瓶中不加鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液（配制空白溶液，作參比）。然后各加入1mL10%鹽酸羥胺，搖勻，經(jīng)2min后，再各加5ml 1mol/LNaAc溶液及3ml 0.1%鄰二氮雜菲，以水吸稀釋至 刻度，搖勻。在分光光度計上，用 1cm比色皿，在最大吸收波長（510nm）處, 測定各溶液的吸光度。以鐵含量為橫坐

8、標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）未知液中鐵含量的測定：吸取 5 mL未知液代替標(biāo)準(zhǔn)溶液，其它步驟均同上，測定吸光度。由未知液的吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出5mL未知液中的鐵含量，然后以每毫升未知液中含鐵多少微克表示結(jié)果。如果未知液的鐵含量過高， 可將試樣稀釋，使其在標(biāo)準(zhǔn)曲線的 2/3左右處。注意：（1）（ 2）兩項的溶液配置和吸光度測定宜同時進(jìn)行。記錄及分析結(jié)果1、記錄比色皿2、繪制曲線：（1）吸收曲線；（2） A-t曲線；（3） A-c曲線；（4）標(biāo)準(zhǔn)曲線。3、對各項測定結(jié)果進(jìn)行分析并作出結(jié)論：例如從吸收曲線可得出：鄰二氮 雜菲亞鐵絡(luò)合物在波長 510nm處吸光度最大，因此測定時宜選用的波

9、長為 510nm。（1）吸收曲線的繪制波長nm吸光度A570550530520510500490470450430(2)鄰二氮雜菲-亞鐵絡(luò)合物的穩(wěn)定性放置時間t/mi n吸光度A03090120(3)顯色劑濃度的試驗容量瓶(或比色 管)號顯色劑量V( mL)吸光度A1234567(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制與鐵含量的測定試液標(biāo)準(zhǔn)溶液的量總含鐵量 m吸光度編號V/mL（卩g）A10022.02034.04046.06058.080610.0100未知液五、思考題1.鄰二氮雜菲分光光度法測定鐵的適宜條件是什么？2 . F離子標(biāo)準(zhǔn)溶液在顯色前加鹽酸羥胺的目的是什么？如測定一般鐵鹽的 總鐵量，需要加鹽酸羥胺嗎

10、？3. 如用配制很久的鹽酸羥胺溶液，對分析結(jié)果有影響嗎？為什么？4. 怎樣選擇本實驗中各種測定的參比溶液？5. 溶液的酸度對鄰二氮雜菲鐵的吸光度有影響嗎？結(jié)果如何？注：時間不夠可只作鐵的測定，該過程只需 2學(xué)時附：分光光度計的使用分光光度法測量的理論依據(jù)是朗伯-比耳定律：當(dāng)一束單色光通過一定濃度 的稀有色容液時，溶液對光的選擇吸收程度 A與溶液的濃度或液層成正比即 A=kcL=log(l o/I),式中：A為吸光度，表示光通過溶液時被吸收的強(qiáng)度；為有色L溶液的濃度；Io為入射光強(qiáng)度；I為透射光強(qiáng)度；L為液層的厚度；為k吸光系Io數(shù)，它與入射光的波長及溶液的性質(zhì)、溫度等有關(guān)，見右圖1所示。L當(dāng)入

11、射光強(qiáng)度10、吸光系數(shù)k和溶液厚度L不變時，透射光強(qiáng)度 I只隨溶液 中物質(zhì)的量C而變化。因此，如果把通過溶液的光線通過過溶液機(jī)構(gòu)中的光電轉(zhuǎn)換接受器，并轉(zhuǎn)換成電能，在微電計上就讀出相應(yīng)的透光率，從而推算出溶液濃度, 工作原理見圖2所示。比色nn光電轉(zhuǎn)換器 調(diào)節(jié)旋鈕，使光全部從儀器的光路通過，此時應(yīng)有 T=100%，反復(fù)調(diào)節(jié)旋鈕直至 打開為零，蓋上蓋子為 100%為止。使用步驟II光電管總1、開機(jī)預(yù)熱20min!2、用參比溶液置于比色皿中根據(jù)選用的波長用透射率 神 調(diào)節(jié)儀器零點3T=o.O0，蓋上蓋子亠圖2分光光度計工作示意圖節(jié)時，打開比色槽蓋，讓光全部從外面通過，此時應(yīng)該有3、將讀數(shù)置于 A 吸

12、光度，此時 A=0.004、打開比色槽蓋，取出比色皿架，用去離子水和待測的溶液分別洗比色皿 2-3 遍，接著依次裝入不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液或未知溶液，用碎濾紙吸干比色皿外 壁沾附的溶液（千萬不能使勁擦，以免磨毛比色皿的透光面），將它們依次放到 比色皿架內(nèi)，并把比色皿架放回比色槽上，蓋上比色蓋。5、輕輕拉動拉桿，讓待測的溶液的比色皿進(jìn)入光路，從讀數(shù)窗口記錄測得 的 A 吸光度。打開蓋子，讓讀數(shù)回到起點，又蓋上蓋子重新再測一次。再將拉 桿拉動一格，進(jìn)行下一個被測溶液的測量。6、實驗完后，取出被測的溶液倒掉，關(guān)掉電源，洗凈比色皿并擦干放回原 裝置中。注意事項儀器預(yù)熱后，開始測量前反復(fù)調(diào)透光率 0%和透光率 100%； 儀器連續(xù)使用 不應(yīng)超過2h,否則，最好間歇0.5h后再使用；比色皿洗滌必須干凈，拿取