仪器分析实验讲义(全部).doc

仪器分析实验讲义(全部)
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仪器分析实验讲义(全部)
仪器分析实验
实验1邻二氮菲分光光度法测定铁

一、实验原理

邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3～9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合
物Fe（phen）32+,其lgK=21.3，κ508=1。1×104L·mol—1·cm—1，铁含量在0.1～
6μg·mL—1范围内遵守比尔定律。其吸收曲线如图1-1所示。显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。有关反应如下：
2Fe3++2NH2OH·HC1＝2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1－

图1—1邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线
用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的
标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A）,以溶液的浓度为横
坐标,相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线.在同样实验条件下，测定待测溶
液的吸光度，根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值，即可计算试样
中被测物质的质量浓度。

二、仪器和试剂
1．仪器721或722型分光光度计。
2．试剂
(1)0。1mg·L—1铁标准储备液准确称取0.7020gNH4Fe（S04）2·6H20置于烧杯中,加少量水和20mL1：1H2S04溶液，溶解后,定量转移到1L容量瓶中，用水稀释至刻度,摇匀。
(2)10—3moL-1铁标准溶液可用铁储备液稀释配制。
（3）100g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配.
（4）1。5g·L—1邻二氮菲水溶液避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。
（5）1。0mol·L—1叫乙酸钠溶液。
（6）0.1mol·L—1氢氧化钠溶液。

三、实验步骤
1．显色标准溶液的配制在序号为1～6的6只50mL容量瓶中，用吸量
管分别加入0，0。20，0.40，0.60，0.80，1。0mL铁标准溶液（含铁0.1g·L—1)，分别加入1mL100g·L—1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2min，再各加入2mL1。5g·L-1邻二氮菲溶液、5mL1.0mol·L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
2．吸收曲线的绘制在分光光度计上，用1cm吸收池,以试剂空白溶液（1号）为参比,在440~560nm之间，每隔10nm测定一次待测溶液(5号)的吸光度A,以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最
大吸收波长。
3．显色剂用量的确定在7只50mL容量瓶中，各加2.0mL10—3mol·L—1铁标准溶液和1.0mL100g·L—1盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2min。分别加入0。2，0。4，0.6,0。8，1。0，2.0，4。0mL1.5g·L-1邻二氮菲溶液，再各加5.0mL
1。0mol·L—1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。以水为参比,在选定波长下测量各溶液的吸光度。以显色剂邻二氮菲的体积为横坐标、相应的吸光度为纵坐
标,绘制吸光度－显色剂用量曲线，确定显色剂的用量。
4．溶液适宜酸度范围的确定在9只50mL容量瓶中各加入2。0mL10—3mol·L—1。铁标准溶液和1。0mL100mol·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2min。各加2mL1。5g·L—1邻二氮菲溶液，然后从滴定管中分别加入0，2。00，5。00，8。00，10。00，20.00，25.00，30。00,40。00mL0．1mol·L-1NaOH溶液摇匀，以水稀释至刻度，摇匀。用精密pH试纸或酸度计测量各溶液的pH。
以水为参比，在选定波长下，用1cm吸收池测量各溶液的吸光度。绘制A—pH曲线，确定适宜的pH范围。
5．络合物稳定性的研究移取2.0mL10-3mol·L—1铁标准溶液于50mL容量瓶中，加入1.0mL100g·L-1盐酸羟胺溶液混匀后放置2min.2。0mL1。5g．L—1邻二氮菲溶液和5。0mL1。0mol·L—1。乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀.以水为参比,在选定波长下，用1cm吸收池，每放置一段时间测量一次溶液的吸光度.
放置时间：5min，10min,30min，1h，2h，3h。
以放置时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制A－t曲线，对络合物的稳定性作出判断.
6．标准曲线的测绘以步骤l中试剂空白溶液（1号）为参比,用1cm吸收池，在选定波长下测定2～6号各显色标准溶液的吸光度。在坐标纸上，以铁的
浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
7．铁含量的测定试样溶液按步骤1显色后，在相同条件下测量吸光度，
由标准曲线计算试样中微量铁的质量浓度.

四、思考题
1．用邻二氮菲测定铁时，为什么要加入盐酸羟胺？其作用是什么?试写出
有关反应方程式。
2．根据有关实验数据,计算邻二氮菲一Fe（Ⅱ)络合