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1、6 铁的比色测定铁的比色测定 一实验目的 1. 学会吸收曲线及标准曲线的绘制，了解分光光度法的基本原理； 2. 掌握用邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理； 3. 学会722型分光光度计的正确使用，了解其工作原理； 4. 学会数据处理的基本方法； 5. 掌握比色皿的正确使用。 二实验原理 根据朗伯比耳定律：A = bc，当入射光波长及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。同时，还可应用相关的回归分析软件，将数据输入计算机，得到相应的分析
2、结果。 用分光光度法测定试样中的微量铁，可选用的显色剂有邻二氮菲(又称邻菲啰啉)及其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。而目前一般采用邻二氮菲法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。 在pH=29的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的桔红色配合物Fe(phen)32+， 此配合物的lg K稳摩尔吸光系数510 = 1.1104 Lmol1cm1，而Fe3+能与邻二氮菲 = 21.3，生成31配合物，呈淡蓝色，lgK稳所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OHHCl) = 14.1。将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下： 2Fe3+ + 2NH2OHHCl 2
3、Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl 测定时控制溶液的酸度为pH5较为适宜。 3NNNN2+Fe2+NNFeNN三仪器与试剂 仪器：722型分光光度计、容量瓶(100 mL，50 mL)、吸量管 试剂：硫酸铁铵NH4Fe(SO4)212H2O(s)(A.R.)、硫酸(3 molL1)、盐酸羟胺(10%)、NaAc(1 molL1)、邻二氮菲(0.15%)。 四实验步骤 1. 吸收曲线的制作 用吸量管移取1.000 103 molL1铁的标准溶液10.00 mL于50 mL容量瓶中，用吸量管依次加入10%的盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，加0.15%邻二氮菲溶液2 mL，1 mol
4、L1 NaAc溶液5 mL，以水稀释至刻度，摇匀。在分光光度计上用 l cm 比色皿，以试剂空白为参比溶液，在440560 nm 间，每隔10 nm测定一次吸光度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线，找出最大吸收波长max 。 2. 显色剂浓度的影响 取7只50 mL容量瓶，用吸量管依次加入1.000 103 molL1的铁标准溶液2.00 mL和10%盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，分别加入0.15%的邻二氮菲溶液0.10 mL，0.30 mL，0.50 mL，0.80 mL，1.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，然后加入1 molL1 NaAc溶液5 mL，以水稀释至刻度，
5、摇匀。在分光光度计上，用 l cm 比色皿，在最大吸收波长下，以试剂空白为参比溶液，测定以上七个溶液的吸光度。以邻二氮菲的体积 (mL) 为横座标，相应的吸光度为纵座标，绘制吸光度显色剂用量曲线，找出在测定中应加人的显色剂的体积(mL)。 3. 有色溶液的稳定性 在50 mL容量瓶中，用吸量管依次加入1.000 103 molL1铁的标准溶液2.00 mL，10% 的盐酸羟胺溶液1 mL，0.15%的邻二氮菲溶液2 mL，l molL1的NaAc溶液5 mL，以水稀释至刻度，摇匀。立即在所用波长下，用 l cm 比色皿，以相应的试剂空白为参比，测定吸光度，然后放置5 min，l0 min，30
6、 min，1 h，2 h，3 h，测定其吸光度，以时间为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸光度时间曲线，找出络合物稳定的时间范围。 4. 溶液酸度的影响 在9只50 mL容量瓶中，用吸量管依次加入1.000 103 molL1的铁标准溶液2.00 mL，10%的盐酸羟胺溶液1 mL，0.15%的邻二氮菲溶液2 mL，再分别加入l molL1的NaOH 溶液 0.00 mL，0.20 mL，0.50 mL，0.80 mL，1.00 mL，1.50 mL，2.00 mL，2.50 mL，3.00 mL，以水稀释至刻度, 摇匀。用精密pH 试纸或pH 计测定各溶液的pH值。在所用波长下，用l cm 比色
7、皿，以各自相应的试剂空白为参比，测定九个溶液的吸光度，以 pH 值为横座标，吸光度为纵座标，绘制吸光度pH曲线，找出测定的适宜pH范围。 5. 工作曲线的绘制 在6只50 mL容量瓶中，用吸量管分别依次加入1.000 103 molL1的铁标准溶液0.00 mL，2.0 mL，4.0 mL，6.0 mL，8.0 mL，10.0 mL，再分别加入10%的盐酸羟胺溶液1 mL，0.15%的邻二氮菲溶液2 mL，1 molL1 NaAc溶液5 mL，以水稀释至刻度，摇匀。在所用波长下，用l cm比色皿，以试剂空白为参比，测定各溶液吸光度，绘制工作曲线，并计算摩尔吸光系数。 6. 络合物组成的测定 取
8、9只50 mL 容量瓶，用吸量管依次加入1.000 103 molL1的铁标准溶液1.00 mL， 10%盐酸羟胺溶液1 mL，依次加入1.000 103 molL1的邻二氮菲溶液1.00 mL，1.50 mL，2.00 mL，2.50 mL，3.00 mL，3.50 mL，4.00 mL，4.50 mL，5.00 mL，然后各加入1 molL1 NaAc 溶液5 mL，用水稀释至刻度，摇匀。在所用波长下用l cm比色皿，以各自试剂空白为参比，测定各溶液的吸光度，以吸光度为纵座标，以CR/CM为横座标，绘制曲线。根据曲线上前后两部份延长线的交点位置，确定反应的络合比。 7. 铁含量的测定 准确移取10.0mL未知液，按工作曲线的测定步骤，测定其吸光度，从工作曲线上求出未知液中Fe的含量。 注：由于本实验所使用的邻二氮菲、盐酸羟胺、醋酸钠、NaOH 等溶液，均为无色透明的水溶液，所以实验中所有参比溶液，均可使用蒸馏水。 五思考题 1. 本实验中哪些试剂应准确加入，哪些不必严格准确加入?为什么? 2. 加入盐酸羟胺的目的是什么? 3. 配制NH4Fe(SO4)212H2O溶液时，能否直接用水溶解?为什么? 4. 如何正确使用比色皿? 5. 何谓吸收曲线、“工作曲线”? 绘制及目的各有什么不同?
