礦泉水中鐵含量的測(cè)定

1、誠(chéng)信聲明本人聲明：我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研 究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包 含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢 獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由 本人承擔(dān)。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名：日期：年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題U：礦泉水中鐵含量的測(cè)定學(xué)院：專業(yè)：班級(jí)：學(xué)生：指導(dǎo)教師：1. 設(shè)計(jì)(論文)的主要任務(wù)及目標(biāo)(1) 通過(guò)查閱文獻(xiàn)，了解煤炭發(fā)熱量測(cè)定的方法，能夠在老師指導(dǎo)下設(shè)

2、計(jì)測(cè)定實(shí)驗(yàn);(2) 完成實(shí)驗(yàn)，熟悉具體的實(shí)驗(yàn)操作；(3) 分析影響煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測(cè)定因素，使實(shí)驗(yàn)值盡可能的接近真實(shí)值。2. 設(shè)計(jì)(論文)的基本要求和內(nèi)容(1) 學(xué)習(xí)文獻(xiàn)調(diào)研，了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)課題的前沿知識(shí)；(2) 獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程工藝，鉆研實(shí)驗(yàn)原理；(3) 按設(shè)計(jì)要求，撰寫畢業(yè)論文，解決科學(xué)問(wèn)題。3. 主要參考文獻(xiàn)1趙海勇，譚勁松我國(guó)煤炭市場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析J1.技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究，2006, (4).李英華煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南M.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.3周艷霞.影響煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測(cè)定的因素及對(duì)策J.黑龍江科技信息，2011, (17)：44.4.進(jìn)度安排設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱起止日

3、期1文獻(xiàn)調(diào)研與課題的提出2012.102012.112實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)2012.112012.123煤炭發(fā)熱量的測(cè)定2012.122013.14煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測(cè)定因素的分析2013.12013.35總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及撰寫論文201332013.4II礦泉水中鐵含量的測(cè)定摘要本論文是應(yīng)用分光光度法和分子熒光法測(cè)定礦泉水中的鐵含量。分光光度法以鄰 二氮菲作為顯色劑，分別測(cè)定礦泉水中鐵的含量，在pH值為5左右時(shí)，鄰二氮菲與二 價(jià)鐵生成穩(wěn)定的桔紅色配合物(Fe(phen)3)2+),在波長(zhǎng)512nm處有最大吸收波長(zhǎng)， 在室溫下，顯色時(shí)間為lOmino測(cè)得礦泉水中鐵的含量為2.11 pg/mL；分子熒光法測(cè)定

4、 礦泉水中的鐵含量是基于Fe (II)與鄰菲啰咻生成絡(luò)合物使其熒光猝滅的特性，討論 了在室溫下，pH 5.5的乙酸一乙酸錢的緩沖介質(zhì)中，以Xex= 270 nm為激發(fā)波長(zhǎng)，于 Xem= 365 nm波長(zhǎng)處測(cè)定該絡(luò)合物熒光強(qiáng)度。結(jié)果表明Fe (II)質(zhì)量濃度0.8-120.0 ng/mL范圍內(nèi)與絡(luò)合物的熒光強(qiáng)度具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系0.9994,檢出限 0.50ng/mLo 對(duì)60 ng/mL 的Fe RSD ( n = 9)為2.8%。Fe 的回收率為98.03% 102.9%。 四種水樣的鐵含量分析結(jié)果分別為3.48pg/mL、4.08j.ig/mL 22pg/mL、1.35pg/mL。

5、關(guān)鍵詞：分光光度法；鄰二氮菲；分子熒光法；鐵；礦泉水III目錄TrZr-2- 1A第早冃ij 吞1第11節(jié)礦泉水簡(jiǎn)介1第12節(jié)微量元素鐵與人體健康1第13節(jié)鐵元素含量測(cè)定綜述3第2章鄰二氮菲分光光度法測(cè)定礦泉水中鐵元素4第2.1節(jié)實(shí)驗(yàn)原理4第2.2節(jié)試劑與儀器5第2.3節(jié) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程6第3章分子熒光法測(cè)定礦泉水中鐵元素11第3.1節(jié)實(shí)驗(yàn)部分11第3.2節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法11第3.3節(jié) 結(jié)果與討論11第3.4節(jié)樣品分析12結(jié)論14參考文獻(xiàn)15致謝17IV第一章前言第11節(jié)礦泉水簡(jiǎn)介礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人工揭露的、未受污染的地下礦水；含有一 定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳?xì)怏w。隨著人們生活水

6、平的提高，礦泉水成為了 人們生活中不可缺少的用品。選擇合適的礦泉水飲用，可以起到補(bǔ)充礦物質(zhì)和微量元 素的作用，其中鐵元素是人體內(nèi)最必不可少的微量元素。第12節(jié)微量元素鐵與人體健康一個(gè)成年人，全身含鐵約35g ,除以血紅蛋白形式存在外，還有約10% ,分 布在肌肉和其它細(xì)胞中，是酶的構(gòu)成成分之一。還有一部分稱做貯備鐵，貯備在肝臟、 脾臟、骨髓、腸和胎盤中，約占總量的15%20%。此外，還有少量的鐵，以與蛋白 質(zhì)相結(jié)合的形式,存在于血漿中，稱做血漿鐵，數(shù)量約為3mg。紅細(xì)胞的壽命約為120 天，最后在肝臟或脾臟中破裂。這樣，每天破裂的紅細(xì)胞數(shù)，約相當(dāng)于紅細(xì)胞總數(shù)的 1/120 o同時(shí)每天乂有相同數(shù)

7、量的新的紅細(xì)胞，山紅骨髓產(chǎn)生出來(lái)。因此，在正常情 況下，人體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)，保持相對(duì)穩(wěn)定。破壞（或死亡）的紅細(xì)胞，分離出來(lái)的鐵, 轉(zhuǎn)變成為血漿鐵，進(jìn)入骨髓中后，再次用來(lái)生產(chǎn)新的紅細(xì)胞，肌肉及其它細(xì)胞中的鐵 也是如此，細(xì)胞破裂后，變成血漿鐵，然后再用來(lái)合成新的細(xì)胞。因此，鐵與蛋口質(zhì)、 脂肪等其它營(yíng)養(yǎng)素不同，除出血造成鐵的損失外，鐵在人體內(nèi)并無(wú)消耗，而是循環(huán)利 用。盡管如此，但仍然有極少量的鐵損失到身體外面，即每天脫落的腸粘膜、皮膚細(xì) 胞以及毛發(fā)中所含的鐵，成年男子約為0.9mg ,女子約為0.7mg。因而每天需要從 食物中吸收約lmg的鐵，以資補(bǔ)充。乂因?yàn)殍F的吸收率因食物而異，通常為10%左 右，

8、再加上安全系數(shù)，從而中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)建議每日膳食營(yíng)養(yǎng)素供給量中，鐵的攝取量 成年男子為12mg,女子為18mg,孕婦、乳母為28mg。女子、孕婦、乳母因月經(jīng)出血、 胎兒成長(zhǎng)和哺乳等原因，故每日應(yīng)攝取鐵的數(shù)量較多。當(dāng)每日攝取的鐵量，少于損失（應(yīng)補(bǔ)充）的鐵量時(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，貯備鐵用完, 血液中紅細(xì)胞的數(shù)L1或者紅細(xì)胞中的血紅蛋白含量，便會(huì)相應(yīng)減少，從而不同程度地 出現(xiàn)貧血癥狀。醫(yī)學(xué)上常釆用紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法，來(lái)作為確定貧血的標(biāo)準(zhǔn)。一般紅細(xì) 胞在400萬(wàn)個(gè)/mm 3 ,血紅蛋白在12g%以上者為正常。紅細(xì)胞數(shù)在300-400、 200-300、100-200、100 萬(wàn)個(gè) /mm 3 以下，血紅蛋白在

9、911、69、36、3g%以下，分別為輕度、中度、重度、極重度貧血。一般足月胎兒肝內(nèi)貯存的鐵，可以供應(yīng)6個(gè)月，早產(chǎn)兒僅夠供應(yīng)34個(gè)月；同 時(shí)嬰幼兒生長(zhǎng)迅速，5個(gè)月時(shí)體重增加1倍，1歲時(shí)增加2倍；乂嬰幼兒的排泄量比成 年人高出數(shù)倍，因而在出生后934個(gè)月期間，往往容易缺鐵。如不能及時(shí)添加含鐵 多的輔食，貧血癥狀還會(huì)延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。其它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、 發(fā)熱性疾病者，以及病理情況下鐵代謝異常者等，也會(huì)出現(xiàn)缺鐵性貧血。1.2.1鐵的生理功能（1）、鐵是血紅蛋白的重要部分，而血紅蛋口功能是向細(xì)胞輸送氧氣，并將二氧 化碳帶出細(xì)胞。血紅蛋口中4個(gè)血紅素和4個(gè)球蛋口鏈接的結(jié)構(gòu)提供一種有效機(jī)

10、制，即 能與氧結(jié)合而不被氧化，在從肺輸送氧到組織的過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。（2）、肌紅蛋白是由一個(gè)血紅素和一個(gè)球蛋白鏈組成，僅存在于肌肉組織內(nèi)，基 本功能是在肌肉中轉(zhuǎn)運(yùn)和儲(chǔ)存氧。（3）、細(xì)胞色素是一系列血紅素的化合物，通過(guò)其在線粒體中的電子傳導(dǎo)作用， 對(duì)呼吸和能量代謝有非常重要的影響，如細(xì)胞a、b和c是通過(guò)氧化磷酸化作用產(chǎn)生能 量所必需的。（4）、其它含鐵酶中鐵可以是非血素鐵，臺(tái)參與能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫 氫酶，也有含血紅素鐵的對(duì)氧代謝副產(chǎn)物分子起反應(yīng)的氫過(guò)氧化物酶，還有多氧酶（參 與三羥酸循環(huán)），磷酸烯醇丙酮酸疑激酶（糖產(chǎn)生通路限速酶），核昔酸還原酶（DNA 合成所需的酶）。（5）、鐵元

11、素催化促進(jìn)0-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、瞟吟與膠原的合成，抗體的 產(chǎn)生，脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解毒等。鐵與免疫的關(guān)系也比較密切，有 研究表明，鐵可以提高機(jī)體的免疫力，增加中性口細(xì)胞和祚噬細(xì)胞的祚噬功能，同時(shí) 也可使機(jī)體的抗感染能力增強(qiáng)。1.2.2缺乏癥狀與后果（1）、貧血：嚴(yán)重時(shí)可增加兒童和母親死亡率，使機(jī)體工作能力明顯下降。（2）、行為和智力方面：鐵缺乏可引起心理活動(dòng)和智力發(fā)育的損害及行為改變。 鐵缺乏（尚未出現(xiàn)貧血時(shí)的缺乏）還可損害兒童的認(rèn)知能力，而且在以后補(bǔ)充鐵后也 難以恢復(fù)。動(dòng)物試驗(yàn)表明，短時(shí)期缺乏可使幼小動(dòng)物腦中鐵含量下降。以后補(bǔ)充鐵可 糾正身體內(nèi)鐵儲(chǔ)存，但對(duì)腦中鐵沒(méi)有作用。

12、長(zhǎng)期鐵缺乏會(huì)明顯影響身體耐力。Finch 等進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，鐵缺乏對(duì)動(dòng)物跑的能力的損害與血紅蛋口的水平無(wú)關(guān)，而是因 為鐵缺乏肌肉中氧化代謝受損所至。1.2.3鐵缺乏對(duì)免疫系統(tǒng)的影響：a. 抵抗病原微生物入侵的能力減弱。b. 降低免疫細(xì)胞從靜止-臨戰(zhàn)的反應(yīng)速度。c. 使抗氧化生化酶活性降低。d. 抗體的生產(chǎn)停止或以很慢的速度進(jìn)行。e. 缺鐵性貧血，細(xì)胞供氧不足。其結(jié)果是整天無(wú)精打采，疲勞而倦怠，比較容 易被感染。血液里流動(dòng)的太多的自山鐵不僅無(wú)助于抵抗能力，不能保護(hù)人的肌體，反而會(huì)被 細(xì)菌呑噬，成為細(xì)菌的美食，并且細(xì)菌會(huì)因此而大量地繁殖。這就是為什么必須加倍 小心給孩子補(bǔ)充鐵質(zhì)的原因。鑒于鐵元素

13、對(duì)人體活動(dòng)的重要性，而礦泉水乂是人日常 生活中攝取量最多的物質(zhì)。因此，測(cè)定礦泉水中鐵元素的含量，有利于我們掌握日常 生活中鐵元素的攝取量，并且可以根據(jù)自身的條件，選擇適合自己的礦泉水T。第13節(jié)鐵元素含量測(cè)定綜述對(duì)于水中鐵含量的測(cè)定方法眾多，大致概括起來(lái)有如下兒種：普通光度法，此法 顯色劑較多，有鄰二氮菲及其衍生物、磺基水揚(yáng)酸、硫氫酸鹽等，但上述方法中靈 敬度均較低，難以進(jìn)行痕量鐵的測(cè)定：鐵的催化動(dòng)力學(xué)光度法，常用的顯色劑有鄰菲 羅咻、磺基水楊酸和硫氤酸鹽等血；三元絡(luò)合物滴定法，用絡(luò)天等S-氯化十六烷基三 屮胺與鐵形成三元絡(luò)合物測(cè)定鐵等俺；微乳液增敬動(dòng)力學(xué)光度法，催化動(dòng)力學(xué)光度法 由于靈敏度高

14、，反應(yīng)選擇性好而成為硏究熱點(diǎn)I；離子交換樹脂相分光光度法，該法 能使分離、富集、測(cè)定結(jié)合為一體，并具有選擇性好、測(cè)定速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn), 一般比溶液光度法的靈敬度提高12個(gè)數(shù)量級(jí)。傳統(tǒng)樹脂相光度法大都需特制1mm比 色皿且需在比色血底部打一小孔，操作繁瑣，使其應(yīng)用受到限制】；原子吸收光譜法， 方法快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，適用于水中微量鐵的測(cè)定，但儀器昂貴1，2-51;綜上所述，這 些方法要么靈敏度較低、要么操作復(fù)雜、要么儀器昂貴、要么不適合水中鐵的測(cè)定， 因此，在日常生活中分光光度法測(cè)定水中痕量鐵，這種方法操作簡(jiǎn)單，干擾離子少， 測(cè)量快速，結(jié)果準(zhǔn)確和靈敏度高，易推廣和普及使用I。另外，分子熒光法

15、測(cè)定水中 的微量鐵，由于具有選擇性好、靈敏度高和方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)l,7-,9o因而考慮到操作簡(jiǎn)單，可以直接測(cè)定，減少了中間環(huán)節(jié)，不需要萃取分離本，選 擇性好、靈敏度高、有利于普及和推廣等特點(diǎn)，本論文選用用鄰菲啰咻（鄰二氮菲）分光光度法和分子熒光法測(cè)定礦泉水中的鐵元素含量。第2章鄰二氮菲分光光度法測(cè)定礦泉水中鐵元素第2.1節(jié)實(shí)驗(yàn)原理1）確定適宜的條件的原因：在可見(jiàn)光分光光度法的測(cè)定中，通常是將被測(cè)物與 顯色劑反應(yīng)，使之生成有色物質(zhì)，然后測(cè)其吸光度，進(jìn)而求得被測(cè)物質(zhì)的含量。因此, 顯色條件的完全程度和吸光度的測(cè)量條件都會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了使測(cè)定 有較高的靈敬度和準(zhǔn)確性，必須選擇適宜的顯色反

16、應(yīng)條件和儀器測(cè)量條件。通常所研 究的顯色反應(yīng)條件有顯色溫度和時(shí)間，顯色劑用量，顯色液酸度，干擾物質(zhì)的影響因 素及消除等，但主要是測(cè)量波長(zhǎng)和參比溶液的選擇。對(duì)顯色劑用量和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇 是該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。2）如何確定適宜的條件：條件試驗(yàn)的一般步驟為改變其中一個(gè)因素，暫時(shí)固定 其他因素，顯色后測(cè)量相應(yīng)溶液吸光度，通過(guò)吸光度與變化因素的曲線來(lái)確定宜的條 件。3）本試驗(yàn)測(cè)定礦泉水中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯一比耳定律：A=sbco當(dāng)入射光 波長(zhǎng)入及光程b定時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度A與該物質(zhì)的濃度c 成正比。只要繪出以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度c為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)出試液的吸 光度，就可以山標(biāo)準(zhǔn)曲

17、線查得對(duì)應(yīng)的濃度值，即工業(yè)鹽酸中鐵的含量。4）鄰二氮菲法的優(yōu)點(diǎn)：用分光光度法測(cè)定試樣中的微量鐵，口前一般采用鄰二 氮菲法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾易消除等優(yōu)點(diǎn)。5）鄰二氮菲法簡(jiǎn)介：鄰二氮菲為顯色劑，選擇測(cè)定微量鐵的適宜條件和測(cè)量條 件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測(cè)定。6）鄰二氮菲可測(cè)定試樣中鐵的總量的條件和依據(jù)：鄰二氮菲亦稱鄰菲咯咻（簡(jiǎn) 寫phen）,是光度法測(cè)定鐵的優(yōu)良試劑。在pH=29的范圍內(nèi)，鄰二氮菲與二價(jià)鐵生 成穩(wěn)定的桔紅色配合物（Fe（phen）3）。此配合物的lgK =21.3,摩爾吸光系數(shù)S5io= 1.1x104 L mor-cm1,而F“+能與 鄰二氮菲生成3：

18、 1配合物，呈淡藍(lán)色，lgK穩(wěn)二14.1。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽 酸疑胺（NH2OH HC1）將FJ+還原為Fe2+,其反應(yīng)式如下：2 Fe3+ + 2 NH2OH HC1 t 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2CP測(cè)定時(shí)控制溶液的酸度為pH=5較為適宜，用鄰二氮菲可測(cè)定試樣中鐵的總量。第2.2節(jié) 試劑與儀器2.2.1實(shí)驗(yàn)試劑100 pg-mL1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取0.8634 g分析純NHjFe （SO4） 2- 12H2O于 200mL燒杯中，加入20mL6mol L-1 HC1溶液和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中， 稀釋至刻度，搖勻；鄰二氮菲1.5 g-Lo （

19、新配制）；鹽酸疑胺100 g-L1 （用時(shí)配制）; NaAc lmol L-； NaOH 1 mol-L1； HC1 6 mol f1 （工業(yè)鹽酸試樣）。2.2.2實(shí)驗(yàn)儀器721型分光光度計(jì)；lcm吸收池；10mL吸量管；50mL比色管（7個(gè)）。721型分光光度計(jì)工作原理:分光光度計(jì)的原理是洛液中的物質(zhì)在光的照射激發(fā) 下，產(chǎn)生了對(duì)光吸收的效應(yīng)，物質(zhì)對(duì)光的吸收是具有選擇性的。各種不同的物質(zhì)都具 有其各自的吸收光譜。因此當(dāng)某單色光通過(guò)溶液時(shí)，其光能量就會(huì)被吸收而減弱。光 能量減弱的程度和物質(zhì)濃度之間的比例關(guān)系符合比爾定律。T=I/I（）Loglo/I 二 KCLA=KCL其中：T透射比；Io入射光

20、強(qiáng)度；h透射光強(qiáng)度；K_為吸收系數(shù)；L為被分析物質(zhì)的光程；A吸光度；c濃度（molL）。山上式可知，當(dāng)入射光強(qiáng)度吸收系數(shù)和溶液的光徑長(zhǎng)度不變時(shí)，透射光強(qiáng)度按溶 液的濃度變化而改變。721型分光光度計(jì)的基本原理時(shí)鑒于上述之物理光學(xué)現(xiàn)象而產(chǎn) 生的。光是一種電磁波，具有一定的波長(zhǎng)和頻率?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)范圍在400760nm, 紫外光為200400nm,紅外光為760500000nmo可見(jiàn)光因波長(zhǎng)不同呈現(xiàn)不同顏色, 這些波長(zhǎng)在一定范圉內(nèi)呈現(xiàn)不同顏色的光稱單色光。太陽(yáng)或鉤絲等發(fā)出的口光是復(fù)合 光，是各種單色光的混合光。利用棱鏡可將口光分成按波長(zhǎng)順序排列的各種單色光， 即紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等，這就是

21、光譜。有色物質(zhì)溶液可選擇性地吸收一部 分可見(jiàn)光的能量而呈現(xiàn)不同顏色，而某些無(wú)色物質(zhì)能特征性地選擇紫外光或紅外光的 能量。物質(zhì)吸收山光源發(fā)出的某些波長(zhǎng)的光可形成吸收光譜，曲于物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不 同，對(duì)光的吸收能力不同，因此每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜，而且在一定條件下其 吸收程度與該物質(zhì)的濃度成正比，分光光度法就是利用物質(zhì)的這種吸收特征對(duì)不同物 質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的方法。在比色分析中，有色物質(zhì)溶液顏色的深度決定于入射光的強(qiáng)度、有色物質(zhì)洛液的 濃度及液層的厚度。當(dāng)一束單色光照射溶液時(shí)，入射光強(qiáng)度愈強(qiáng)，溶液濃度愈大，液 層厚度愈厚，溶液對(duì)光的吸收愈多，它們之間的關(guān)系，符合物質(zhì)對(duì)光吸收的定量定律, 即朗

22、伯比爾定律。這就是分光光度法用于物質(zhì)定量分析的理論依據(jù)。第2.3節(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.3.1準(zhǔn)備工作打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。2.3.2測(cè)量工作（以通過(guò)空口溶液的透射光強(qiáng)度為1（）,通過(guò)待測(cè)液的透射光強(qiáng)度為I, 由儀器給出透射比T,再由T值算出吸光度A值）1）吸收曲線的繪制和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇用吸量管吸取O.OmL和l.OmLl.OxlO-W L-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入兩個(gè)5mL容量 瓶（或比色管）中，各加入ImL鹽酸規(guī)胺溶液,搖勻。再加入2.00 mL0.15%鄰二氮 菲溶液，5mL NaAc,用去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置lOmin后，在光度訃上用 lcm比色皿，以試劑溶液（即O.OmL鐵標(biāo)準(zhǔn)

23、溶液）為參比溶液，在440560nm之間, 每隔10nm測(cè)一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔5nm測(cè)量一次吸光度。在坐標(biāo)紙 上，以波長(zhǎng)X.為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制A與九關(guān)系的吸收曲線。從吸收 曲線上選擇測(cè)定Fe的適宜波長(zhǎng)，一般選用最大吸收波長(zhǎng)hnaxo2）顯色劑用量選擇取7個(gè)5mL容量瓶（或比色管），用吸量管各加入ImL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 mL鹽酸 疑胺，搖勻，再分別加入 O.lmL, 0.3mL, 0.5mL, 0.8mL, l.OmL, 2.0mL, 4.0mLpHen 和5mLNaAc洛液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置lOmin。用lcm比色皿，以 蒸憎水為參比溶液，在選擇的波長(zhǎng)

24、下測(cè)定各溶液的吸光度。以所取pHen溶液體積V 為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制A與V關(guān)系的顯色劑用量影響曲線。得出測(cè)定 鐵時(shí)顯色劑的最適宜用量。3）溶液酸度的選擇取8個(gè)5mL容量瓶（或比色管），用吸量管分別加入ImL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，ImL鹽 酸疑胺，搖勻,再加入2mL Phen,搖勻。用5mL吸量管分別加入O.OmL, 0.2 mL, 0.5mL, l.OmL, 1.5mL, 2.0mL, 2.5mL 和 3.0mL, lmol-LNaOH 溶液，用去離子水 稀釋至刻度，搖勻。放置lOmin.用lcm比色皿，以蒸憎水為參比溶液，在選擇的波 長(zhǎng)下測(cè)定各溶液的吸光度。同時(shí)，用pH計(jì)測(cè)量各溶液的pHo

25、4）顯色時(shí)間在一個(gè)5mL容量瓶（或比色管）中，用吸量管加入ImL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，ImL鹽酸 疑胺，搖勻。再加入2mLPhen, 5mLNaAc溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。立 刻用lcm比色皿，以蒸憎水為參比溶液，在選定的波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度。然后依次測(cè)量 放置 5min, lOmin, 30min, 60min, 120min,后的吸光度。2.3.3鐵含量的測(cè)定1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在 6 支 5mL 比色管中,分別加入 0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、l.OOmL 100 Rg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入l.OOmL 10%鹽酸羥胺溶液，2.00mL0.15%鄰二氮菲洛液和 5.0

26、mL NaAc溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。在512 nm處，用lcm比色皿， 以試劑空白為參比，測(cè)吸光度A。2）試樣測(cè)定準(zhǔn)確吸取適量試液于50mL容量瓶（或比色管）中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作步驟，加 入各種試劑，測(cè)量吸光度。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出和計(jì)算試液中鐵的含量（單位為 pg-mL1 ）o2.3.4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作波長(zhǎng)(nm)440450460470480490492494496T(%)5&054.850.846.044.943.242.842.042.0吸光度A0.23660.26000.29000.33720.34780.36450.36860.37680.3768波長(zhǎng)(

27、nm)498.0500.0502.0504.0506.0508.0510.0512.0514.0T(%)41.841.641.040.041.140.039.839.239.5吸光度A0.37880.38090.38720.39790.38620.38720.40010.40670.4034波長(zhǎng)(nm)516.0518.0520.0530.0540.0550.0560.0T(%)39.840.040.948.057.273.183.1吸光度A0.40010.39790.38820.31880.24260.13610.0804根據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:標(biāo)準(zhǔn)曲線0.5000波長(zhǎng)（n m60

28、0100 200亠吸光度A0.4.0000. 30000. 20000.10000, 0000由作圖可知,最大吸收波長(zhǎng)為512nmo2）顯色劑用量的測(cè)定鄰二氮菲用量曲線：（入=512nin）8鄰二氮菲的體積(mL )0.100.501.002.003.004.00透射比T(%)85.151.136.435.93636.8吸光度A0.07010.29160.43890.4450.44250.4342鄰二氨菲用量曲線吸光度A據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:y = 0. 2216x-0. 0061吸?A線性妙光度A )510. 511. 522.0. 40. 10鐵濃度 U g/mL)野3密02-0

29、. 1山圖可知，顯色劑最佳用量為200 mL 0. 15%鄰二氮菲溶液。3) 礦泉水中鐵含量的測(cè)定鐵標(biāo)液體積(mL )00.20.40.60.81.0鐵濃度(Ug/mL )00.40.81.21.62.0透射比T(%)10085.066. 357.841. 138. 1吸光度A00. 07060. 17850. 23810. 38620.4191標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下:0. 5標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為 y=0.2216x-0.0061； R2=0.98試樣測(cè)定（礦泉水含量的測(cè)定）未知樣標(biāo)號(hào)12礦泉水的量（mL）1.01.5透射比T（%）82.275. 1吸光度A0. 08510.

30、1244礦泉水中鐵的含量（ug/mL）0.41160. 5889把 y =0.0851, 0.1244 代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程 y=0.2216x-0.0061 中,得到 x=0.4116,0.5889,即稀釋后礦泉水中鐵的含量為04116|ig/mL, 05889pg/mL。由 1.0 Cx2/5 = 0.4116,得 Cxi=2.58 (pg，mL)由 1.5 Cx3/5 = 0.5889, 得 Cx2= 1.963 (pg/mL)則 G二(Cxi+Cp)/2= (2.58+1.963)/2 = 2.11 (pg/mL)RSD=3.34%所以礦泉水中鐵的含量為2.11ng/mLo10第3章分子熒

31、光法測(cè)定礦泉水中鐵元素第3.1節(jié)實(shí)驗(yàn)部分3.1儀器與試劑F-2500熒光分光光度計(jì)(日立公司),PHS-3C型酸度計(jì)(上海)。Fe (II)標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 mg/L)：準(zhǔn)確稱取硫酸亞鐵錢1.7550 g,用10 mL HC1 (1 + 1)溶解后,定量轉(zhuǎn)移到250 mL的容量瓶中。鄰菲啰咻溶液(0.01 mol/L)：準(zhǔn) 確稱取0.4955 g,用少許乙醇溶解后，定容到250 mL的容量瓶中，實(shí)驗(yàn)所用試劑均 為分析純，水為去離子水。第3.2節(jié)實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確移取一定量Fe (II)標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL容量瓶中，依次加入0.5mg的 Na2S2O3, l.OmL鄰菲啰啦洛液，用0. 1 mol/

32、L乙酸-乙酸鞍緩沖液(pH 5.5)定容。室 溫放置30 min,以270 nm波長(zhǎng)激發(fā)，于365 nm波長(zhǎng)處測(cè)其熒光強(qiáng)度。第3.3節(jié)結(jié)果與討論3.3.1激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)的選擇按實(shí)驗(yàn)方法，分別掃描鄰菲啰咻以及Fe (II)鄰菲啰咻絡(luò)合物的激發(fā)光譜和發(fā) 射光譜，結(jié)果表明，鄰菲啰咻的激發(fā)峰和發(fā)射峰波長(zhǎng)分別為270nm與365 nm：加入 Fe (II)后，峰高明顯下降，而峰形和峰位都沒(méi)有發(fā)生變化。因此，選擇激發(fā)波長(zhǎng)為 270 nm,發(fā)射波長(zhǎng)為365 nm。3.3.2介質(zhì)的選擇按實(shí)驗(yàn)方法，分別在水、HC1、H2SO4.乙酸一乙酸鈉、乙酸一乙酸鞍溶液中，對(duì) 鄰菲啰咻以及Fe (II)鄰菲啰咻絡(luò)合物的

33、進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明在乙酸一乙酸鞍的緩 沖溶液中，鄰菲啰咻猝滅效應(yīng)更為明顯，因此選乙酸一乙酸讓作反應(yīng)介質(zhì)，同時(shí)對(duì)緩 沖溶液的濃度做了實(shí)驗(yàn)，表明0.1 mol/L乙酸一乙酸鍍緩沖液中效果較好。3.3.3酸度的選擇結(jié)果表明當(dāng)乙酸一乙酸鞍緩沖液pH 5. 5時(shí)，F(xiàn)e (II)鄰菲啰咻溶液熒光強(qiáng)度 最低，即熒光猝滅效果最好，故選用pH 5. 5的乙酸一乙酸鞍緩沖液。3.3.4反應(yīng)時(shí)間的影響結(jié)果表明隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，絡(luò)合物熒光強(qiáng)度逐漸降低，但30 min后其熒光II 信號(hào)基本不再發(fā)生變化，說(shuō)明該體系在30 min內(nèi)反應(yīng)完全，即Fe (II)和鄰菲啰咻 的絡(luò)合比基本穩(wěn)定。因此選擇反應(yīng)時(shí)間為30 min。3

34、.3.5鄰菲啰【林用量的選擇結(jié)果表明，開(kāi)始隨著鄰菲啰咻用量的增加，該體系的熒光強(qiáng)度逐漸降低，而在鄰 菲啰咻的用量超過(guò)l.OmL時(shí)，其溶液的熒光強(qiáng)度乂逐漸增加，因此選擇鄰菲啰咻的 用量為1.0 mLo3.3.6標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e (II)量在0.80-120.0 ng/mL范圍內(nèi)，與熒光強(qiáng)度呈良好 的線性關(guān)系，其線性回歸方程為F二-0.5098 p+64.339, 20.9994。3.3.7精密度與檢出限按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)含有60 ng/mL Fe (II)鄰菲啰啡絡(luò)合物的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行9次測(cè)定, 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%。按實(shí)驗(yàn)確定的條件對(duì)空口溶液進(jìn)行9次測(cè)定，根據(jù)IUPAC建 議，計(jì)

35、算出該方法的檢出限為0. 50 ng/mLo3.3.8在測(cè)定5.0pg/mLFe (II)時(shí)，當(dāng)相對(duì)誤差小于5%時(shí)，共存離子可允許的倍數(shù): Na+、K+、Ca2+ Mg2+ 和 NO3-可大量存在;Mn2+ (80), Pb2+ (50), Cr6* (40), Cd2+ (35), Zn2+ (30), Hg2+ (20), Ni2+ (10), Cu2+ (0. 02), NazSzOs (10mg)o在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，Cu2+對(duì)Fe的測(cè)定有很大的干擾，極少量的銅就會(huì)使鄰菲 啰咻的熒光信號(hào)大大降低I同，本實(shí)驗(yàn)采用適量的Na2S2O3將樣品中的Fe (III)全部 還原為Fe (II),同

36、時(shí)還可以掩蔽水中存在的少量Cu2+ ,可以使Ci*+ (20)不干擾鐵 的測(cè)定。第34節(jié)樣品分析3.4.1礦泉水樣的預(yù)處理用聚乙烯塑料瓶取樣，塑料瓶臨用前用HNOs( 1+ 1)浸泡24 h,再用水沖洗干凈。 取一定量待測(cè)水樣于燒杯中，按每100 mL水樣加入1 mL濃HNOs,在電熱套上加 熱至沸，蒸發(fā)至剩余少許液體取下冷卻，然后加體積分?jǐn)?shù)2% HNO3,溫?zé)崛芙恹}類物 質(zhì)。用乙酸一乙酸鞍緩沖溶液調(diào)節(jié)pH,最后用水定容a3.4.2水樣的測(cè)定準(zhǔn)確移取適量的上述溶液，按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，對(duì)每處的水樣平行測(cè)定3次, 取平均值；然后對(duì)水樣進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)(n= 5),結(jié)果見(jiàn)表1。該方法用于礦泉水

37、中12鐵量的測(cè)定,其回收率98.0%- 102.9% o表1水樣的分析結(jié)果水樣測(cè)定值p/ (pg/mL)加入量 m/pg測(cè)得總量 p/ （ng/mL）RSD/%回收率/%農(nóng)夫山泉礦泉水3.050.503.480.3098.0康師傅礦泉水3.620.504.080.2499.0哇哈哈礦泉水1.560.502.120.38102.9昆侖礦泉水0.840.501.350.62100.713結(jié)論1）利用鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵含量，消除了檢測(cè)物中常見(jiàn)離子的干擾, 乂避免了調(diào)節(jié)控制pH值和試驗(yàn)顯色劑用量的繁瑣操作，準(zhǔn)確度與靈敬度大為提高， 測(cè)定速度大大加快，具有廣泛的使用價(jià)值。同時(shí)，通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)

38、了確定實(shí)驗(yàn)條件 的方法，再次熟悉了可見(jiàn)分光光度法的測(cè)量原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟，掌握了鄰二氮菲分 光光度法測(cè)定微量鐵的方法原理以及掌握721型分光光度計(jì)的使用方法。2）通過(guò)分子熒光法測(cè)定礦水中鐵的含量實(shí)驗(yàn)，我們了解了分子熒光實(shí)驗(yàn)中激發(fā) 波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)、介質(zhì)、酸度、反應(yīng)時(shí)間和鄰菲啰咻用量的選擇方法，以及標(biāo)準(zhǔn)曲線 的繪制。測(cè)出四種水樣中鐵元素的含量，其方法具有選擇性好、靈敬度高和方法簡(jiǎn)便 等優(yōu)點(diǎn)。14參考文獻(xiàn)1微量元素與健康，楊克敵主編，科學(xué)出版社，2003.6, M,79-90.2維生素和微量元素的科學(xué)應(yīng)用，何崇主編，上海中醫(yī)藥大學(xué)出版社，2003-4, 220-221.3微量元素鐵與人體健康，艷紅，萍鄉(xiāng)市人民政府門戶網(wǎng)站，2008-6-17.4微量元素與健康，陳清主編，北京大學(xué)出