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1、邻二氮菲分光光度法测微量铁 一、实验目的学习确定实验条件的方法，掌握邻二氮菲 分光光度法测定微量铁的方法原理； 掌握721型分光光度计的使用方法，并了解 此仪器的主要构造。确定适宜的条件的原因：将被测物与显色剂反应，使之生成有色物质，然 后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。因此 ，显色条件的完全程度和吸光度的测量条件都会 影响到测量结果的准确性。为了使测定有较高的 灵敏度和准确性，必须选择适宜的显色反应条件 和仪器测量条件。通常所研究的显色反应条件有 显色温度和时间，显色剂用量，显色液酸度，干 扰物质的影响因素及消除等，但主要是测量波长 和参比溶液的选择。 显色剂用量和测量波长的选择是该实验
2、的内容。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， 即工业盐酸中铁的含量。 邻二氮菲亦称邻菲咯啉（简写phen），是 光度法测定铁的优良试剂。在pH=29的范 围内，邻二氮菲与二价铁生成稳定的桔红 色配合物（Fe(phen)3）2+）。 配合物的lgK稳 = 21.3，摩尔吸光系数510 = 1.1104 Lmol-1cm-1， 而Fe3+能与邻二氮菲生成31配合物，呈淡蓝色， lgK稳=14
3、.1。所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟 胺(NH2OHHCl)将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下 ： 2 Fe3+ + 2 NH2OHHCl 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl - 测定时控制溶液的酸度为pH5较为适宜，用邻二 氮菲可测定试样中铁的总量。 金属一EDTA络合物与其它络合物一样，在 溶液中存在着离解平衡，其平衡常数用稳 定常数(形成常数)或不稳定常数(离解常数) 来表示。 于金属离子-EDTA一般形成1：1络合物，为 讨论方便，略去式中的电荷，简写成： MYMY 当此反应达平衡时 K稳越大(或K不稳越小)，说明络合物越稳定。MY 1K稳= =MY K不稳
4、阳离子lgK稳阳离子lgK稳阳离子lgK稳Na+1.66Ce3+15.98Hg2+21.80 Li+2.79Al3+16.10Cr3+23.00 Ba2+7.76Co2+16.31Th4+23.20 Sr2+8.63Zn2+16.50Fe3+25.10 Mg2+8.69Pb2+18.04V3+25.90 Ca2+10.69Y3+18.09Bi3+27.94 Mn2+14.04Ni2+18.67 Fe2+14.33Cu2+18.80表 1 EDTA与各种常见金属离子的络合物的稳定常数 (溶液离子强度I=0.1，温度20)络合物稳定性主要决定于 金属离子本身的离子电荷、离子半径和电 子层结构 溶液
5、的酸度、温度和其它络合剂三、仪器试剂仪器：721型分光光度计；1cm吸收池； 10mL 吸量管；25mL 比色管(7个)。 试剂：1.010-3 molL-1 铁标准溶液； 100gmL-1铁标准溶液； 0.15%邻二氮菲水溶液；10%盐酸羟胺溶液（ 新配）； 1molL-1乙酸钠溶液； 1 molL-1NaOH溶液； 6 molL-1 HCl（工业盐酸试样）。试剂配制1.010-3 molL-1 铁标准溶液； 100gmL-1铁标准溶液； （铁分子量55.85， 硫酸亚铁152 ） 0.15%邻二氮菲水溶液； 10%盐酸羟胺溶液（新配）； 1molL-1乙酸钠溶液；（分子量82.03 ）四、
6、实验步骤吸收曲线的绘制和测量波长的选择（略） 用吸量管吸取2.00 mL 1.010-3molL-1铁标准溶液 ，注入50mL比色管中，加入1.00mL 10%盐酸羟胺 溶液，摇匀，加入2.00 mL 0.15%邻二氮菲溶液， 5.0 mLNaAc溶液，以水稀释至刻度。在光度计上 用1 cm比色皿，采用试剂溶液为参比溶液，在440 560 nm间，每隔10 nm测量一次吸光度（在最大 吸收波长处，每隔2nm），以波长为横坐标，吸 光度为纵坐标，绘制吸收曲线，选择测量的适宜 波长。显色剂条件的选择（显色剂用量 ） 在6支比色管中，各加入2.00mL 1.010-3molL-1铁 标准溶液和1.0
7、0mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀。分 别加入0.10，0.50，1.00，2.00 ，3.00及4.00mL 0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀释 至刻度，摇匀。 在光度计上用1cm比色皿，采用试剂溶液为参比 溶液，测吸光度。以邻二氮菲体积为横坐标，吸 光度为纵坐标，绘制吸光度-试剂用量曲线，从而 确定最佳显色剂用量。工业盐酸中铁含量的测定标准曲线的制作 在6支50mL比色管中，分别加入0.00、0.20 、0.40、0.60、0.80、1.00mL 100 g/mL铁标准溶液，再加入1.00mL 10%盐 酸羟胺溶液，2.00mL 0.15%邻二氮菲 溶液和5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度 ，摇匀。在512nm处，用1cm比色 皿，以试剂空白为参比，测吸光度A。试样测定 准确吸取适量工业盐酸三份，按标准曲线 的操作步骤，测定其吸光度。五、预备实验六、实验注意事项不能颠倒各种试剂的加入顺序。 读数据时要注意A和T所对应的数据。透射 比与吸光度的关系为:A=log(I0/I)= log(1/T)； 测定条件指：测定波长和参比溶液的选择 。 最佳波长选择好后不要再改变。 每次测定前要注意调满刻度。
