實驗一 水樣中溶解態(tài)總鐵的測定

實驗一水樣中溶解態(tài)總鐵的測定1.實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)如何選擇吸光光度分析的實驗條件，掌握用吸光光度法測定鐵的原理與方法，同時熟練掌握并操作分光光度法的實驗步驟。2.實驗原理2.1方法原理朗伯比爾定律：溶液的吸光度與溶液層厚度和溶液的物質(zhì)的量濃度成正比，即A=￡be式中：A——溶液的吸光度￡ 溶液的摩爾吸光系數(shù)，L/(mol?cm)b 溶液層厚度，(cm)c 溶液的物質(zhì)的量濃度，(mol/L)水樣中Fe3+在還原劑抗壞血酸還原作用下生成Fe2+。在Ph=3?9的溶液中,、、介、Fe2+與鄰二氮菲(Phen)能生成一種穩(wěn)定的橘紅色絡(luò)合物，其反應(yīng)式為：、、介、F產(chǎn)十3N這種穩(wěn)定的絡(luò)合物在特定波長處有最大吸收，生成絡(luò)合物的量與鐵含量成正相關(guān)，由朗伯-比爾定律可知吸光度與絡(luò)合物的濃度成正相關(guān)。因此我就由鐵濃丿度與吸光度的關(guān)系，繪制出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，從而測定水樣中總?cè)芙鈶B(tài)鐵的含量。2.2.儀器原理分光光度計主要由光源、單色器、吸收池、檢測器、信號指示系統(tǒng)組成。由光源發(fā)出的光經(jīng)單色器分光后得到所需波長的激發(fā)光，然后通過樣品池使光被吸收產(chǎn)生吸光值，經(jīng)由檢測器得到結(jié)果。其示意圖如下：吸收池

吸收池示意圖3.儀器與試劑3.1儀器：3.1.1723PC型可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司）3.1.2泵：型號YZ1515X （保定蘭格恒流泵有限公司）3.1.3光源：LS—LL(OceanOptics)3.1.4檢測器：USB2000+(OceanOptics)3.1.5移液管：10ml*1;2ml*1；1ml*13.1.6取液槍：5ml*1(Thermo)1ml*1(Thermo)3.1.7比色管（具塞）：50ml*83.1.8比色皿（10mm）3.2試劑3.2.10.01mol/L抗壞血酸溶液；3.2.21.0%鄰二氮菲溶液；3.2.3（1+3）鹽酸；3.2.4200mg（Fe）/L鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液；3.2.520mg（Fe）/L鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液；3.2.6乙酸乙酸銨緩沖溶液（40g乙酸銨加50ml冰乙酸用水稀釋至100ml）；3.2.7水樣（已過濾）。4.實驗步驟4.1鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液的配置用5ml移液槍取5ml（324）鐵標(biāo)準(zhǔn)儲備液于50ml比色管中，加水稀釋至50ml,由此得到鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液（325）。4.2標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的繪制及樣品測定4.2.1取5支比色管（3.1.7），分別編號為1-5號，在1-5號比色管中依次移取0ml、2ml、4ml、6ml和8ml鐵標(biāo)準(zhǔn)使用液（3.2.5）。向比色管中分別加入1mL（1+3）鹽酸（323）,1mL0.01mol/L抗壞血酸溶液（321）,5mL緩沖溶液（3.2.6），1mL1.0%鄰二氮菲溶液（3.2.2），充分混勻后稀釋至50mL，放置15min。4.2.2另取兩支比色管，編號6-7號，用5ml移液槍（3.1.5）分別取5ml水樣（3.2.7）于6號、7號比色管中，按4.2.1所述步驟對水樣進行相同操作。4.2.3將1-7號比色管中的溶液依次放入10mm比色皿（3.1.3）中，用分光光度計（3.1.1）在510nm處測定吸光度，記錄實驗數(shù)據(jù)。以吸光度為縱坐標(biāo),鐵的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線。4.3光譜掃描取2號比色管中的溶液于10mm比色皿（3.1.8）中，放入可見分光光度計（3.1.1）中，從320nm?700nm范圍內(nèi)，進行光譜掃描（每1nm掃描一次），，確定絡(luò)合物的最大光吸收波長，記錄數(shù)據(jù)，繪制光譜掃描圖。4.4鐵標(biāo)液測定在波長510nm處進行測定，以反滲透水作為參比，測定鐵標(biāo)準(zhǔn)系列的吸光度（A）,以鐵濃度（C）為橫坐標(biāo)，吸光度（A）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。5.數(shù)據(jù)與結(jié)果5.1數(shù)據(jù)的記錄與處理總鐵的光譜曲線掃描圖如下（圖1.1）所示：由圖1.1中，可知最大吸波長在510nm處，所以以510nm作為本實驗的測定波長。在510nm處，我們所測定的工作曲線各濃度的吸光值數(shù)據(jù)如下表（表1.1）所示:表1.1總鐵測定工作曲線各濃度吸光值表編號吸光度A1(0.00mg/L)0.0002(0.80mg/L)0.2203(1.60mg/L)0.442

4(2.40mg/L)0.6465(3.20mg/L)0.8516水樣10.0207水樣20.019根據(jù)上表中鐵標(biāo)液濃度和吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，得到如下圖（圖1.2）所示的工作曲線：圖1.2鐵標(biāo)測定工作曲線圖由圖1.2可知，鐵標(biāo)準(zhǔn)系列濃度和吸光強度的線性方程為y=0.266x+0.0062，，相關(guān)系數(shù)R2=0.9996。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線所得的線性方程，計算出稀釋后水樣的濃度（mg/L）：0.020=0.266*q+0.0062，計算得：q=0.052mg/L0.019=0.266*C2+0.0062，計算得：C2=0.048mg/L所以，C=（C1+C2）/2=0.050mg/L,即檢測稀釋后水樣中Fe的含量為0.050mg/L。由C0*V0=C*V，可得原水樣中Fe的濃度為C0=C*V/V0=0.050mg/L*50mL/5mL=0.50mg/L。（C。：原水樣；―：水樣1的濃度；C?:水樣2濃度；V：稀釋水樣體積；v0：稀釋前水樣體積）5.2實驗的結(jié)果實驗結(jié)果得出我們所取的最初水樣中，鐵總含量為0.50mg/L6問題與討論1、為什么測定波長要選510nm?答：如圖1.1可知在本實驗中光譜掃描圖出現(xiàn)兩個波峰（380nm、和510nm）。但我們卻只把510nm作為本實驗的測定波長，這是由于紫外區(qū)光線不是很穩(wěn)定，不能得到連續(xù)穩(wěn)定強度較好的光源，這樣會影響測定因此我們不選380nm那個波峰。2、實驗操作與條件這次實驗，不僅是在復(fù)習(xí)以前的實驗操作，更是在學(xué)更規(guī)范的實驗操作，如比色管塞的取法，還有以前都是用移液管，現(xiàn)在又知道并且學(xué)會了用移