实验二十 水中微量铁的测定—邻菲啰啉分光光度法.doc

实验二十水中微量铁的测定—邻菲啰啉分光光度法一、实验目的
学习如何选择吸光光度分析的实验条件；
掌握用吸光光度法测定铁的原理及方法；
掌握分光光度计和吸量管的使用方法。
二、实验原理铁的吸光光度法所用的显色剂较多，有邻二氮菲（又称邻菲啰啉，菲绕林）及其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐、5－Br－PADAP等。其中邻二氮菲分光光度法的灵敏度高，稳定性好，干扰容易消除，因而是目前普遍采用的一种方法。在pH为2～9的溶液中，Fe2＋与邻二氮菲（Phen）生成稳定的橘红色络合物Fe（Phen）32＋：其中lgβ3＝21.3，摩尔吸光系数ε508＝1.1×104L·mol-1·cm-1。当铁为＋3价时，可用盐酸羟胺还原：Cu2＋、Co2＋、Ni2＋、Cd2＋、Hg2＋、Mn2＋、Zn2+等离子也能与Phen生成稳定络合物，在少量情况下，不影响Fe2＋的测定，量大时可用EDTA隐蔽或预先分离。吸光光度法的实验条件，如测量波长，溶液酸度、显色剂用量、显色时间、温度、溶剂以及共存离子干扰及其消除等，都是通过实验来确定的。本实验在测定试样中铁含量之前，先做部分条件试验，以便初学者掌握确定实验条件的方法。条件试验的简单方法是：变动某实验条件，固定其余条件，测得一系列吸光度值，绘制吸光度－某实验条件的曲线，根据曲线确定某实验条件的适宜值或适宜范围。三、仪器与药品
分光光度计，pH计，50mL容量瓶8个（或比色管8支）
100μg·mL-1铁标准溶液：准确称取0.8634g分析纯NH4Fe（SO4）2·12H2O于200mL烧杯中，加入20mL6mol·L-1HCl溶液和少量水，溶解后转移至1L容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。
邻二氮菲1.5g·L-1。（新配制）；
盐酸羟胺100g·L-1（用时配制）。
NaAc1mol·L-1。
NaOH1mol·L-1。
HCl6mol·L-1。
四、实验步骤
条件试验
⑴吸收曲线的制作和测量波长的选择用吸量管吸取0.0mL和1.0mL铁标准溶液分别注入两个50mL容量瓶（或比色管）中，各加入1mL盐酸羟胺溶液，摇匀。再加入2mLPhen，5mLNaAc，用水稀释至刻度，摇匀。放置10min后，用1cm比色皿，以试剂空白（即0.0mL铁标准溶液）为参比溶液，在440～560nm之间，每隔10nm测一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔5nm测量一次吸光度。在坐标纸上，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A与λ关系的吸收曲线。从吸收曲线上选择测定Fe的适宜波长，一般选用最大吸收波长λmax。⑵溶液酸度的选择取8个50mL容量瓶（或比色管），用吸量管分别加入1mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺，摇匀，再加入2mLPhen，摇匀。用5mL吸量管分别加入0.0mL，0.2mL，0.5mL，1.0mL，1.5mL，2.0mL，2.5mL和3.0mL1mol·L-1NaOH溶液，用水稀释至刻度，摇匀。放置10min。用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在选择的波长下测定各溶液的吸光度。同时，用pH计测量各溶液的pH。以pH为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A与pH关系的酸度影响曲线，得出测定铁的适宜酸度范围。⑶显色剂用量的选择取7个50mL容量瓶（或比色管），用吸量管各加入1mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺，摇匀，再分别加入0.1mL，0.3mL，0.5mL，0.8mL，1.0mL，2.0mL，4.0mLpHen和5mLNaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。放置10min。用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在选择的波长下测定各溶液的吸光度。以所取pHen溶液体积V为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A与V关系的显色剂用量影响曲线。得出测定铁时显色剂的最适宜用量。⑷显色时间在一个50mL容量瓶（或比色管）中，用吸量管加入1mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺，摇匀。再加入2mLPhen，5mLNaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。立刻用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在选定的波长下测量吸光度。然后依次测量放置5min，10min，30min，60min，120min，……后的吸光度。以时间t为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A与t关系的显色时间影响曲线。得出铁与邻二氮菲显色反应完全所需要的适宜时间。
铁含量的测定
⑴标准曲线的制作用移液管吸取10mL100μg·mL-1铁标准溶液于100mL容量瓶中，加入2mL6mol·mL-1HCl溶液，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液Fe3＋的浓度为10μg·mL-1。在6个50mL容量瓶（或比色管）中，用吸量管分别加入0.00mL，2.00mL，4.00mL，6.00mL，8.00mL，10.00mL10μg·mL-1铁标准溶液，均加入1mL盐酸羟胺，摇匀。再加入2mLPhen，5mLNaAc溶液，摇匀。用水稀释至刻