《【2017年整理】实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、目的要求1学习 723 型分光光度计的使用方法。2学习测绘吸收曲线的方法。3掌握利用标准曲线进行微量成分测定的基本方法和有关计算。二、实验原理微量铁的测定有邻二氮菲法、硫代甘醇酸法、磺基水杨酸法、硫氰酸盐法等。由于邻二氮菲法的选择性高、重现性好，因此在我国的国家标准（GB）中，许多冶金产品和化工产品中铁含量的测定都采用邻二氮菲法。邻二氮菲又称邻菲罗啉（简写 Phen） ，在 pH 值为 29 的溶液中，Fe 2+离子与邻二氮菲发生下列显色反应：Fe2+ + 3Phen = Fe（Phen） 32+生成的橙红色配合物非常稳定，lgK 稳 =21.3（20）
2、 ，其最大吸收波长为510nm，摩尔吸光系数 510=1.1104 Lcm-1mol-1。显色反应的适宜 pH 值范围很宽，且其色泽与 pH 值无关，但为了避免Fe2+ 离子水解和其它离子的影响，通常在 pH 值为 5 的 HAc-NaAc 缓冲介质中测定。邻二氮菲与 Fe3+ 离子也能生成淡篮色配合物，但其稳定性较低，因此在使用邻二氮菲法测铁时，显色前应用还原剂将 Fe3+ 离子全部还原为 Fe2+ 离子。本实验采用盐酸羟胺为还原剂：4Fe3+ +2NH2OH = 4Fe2+ + 4H+ N2O+ H2O邻二氮菲与 Fe2+ 离子反应的选择性很高，相当于含铁量 5 倍的Co2+、 Cu2+离
3、子，20 倍量的 Cr3+、Mn 2+、V（） 、PO 43-离子，40 倍量的Al3+、 Ca2+、 Mg2+、Sn 2+、Zn 2+、SiO 32-离子都不干扰测定。利用分光光度法进行定量测定时，通常选择吸光物质（即经显色反应后产生的新物质）的最大吸收波长作为入射光波长，这样测得的摩尔吸光系数 值最大，既测定的灵敏度最高。为了找出吸光物质的最大吸收波长需绘制吸收曲线。测定吸光物质在不同波长下的吸光度 A 值，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，描点绘图即得吸收曲线，曲线最高点所对应的波长为该吸光物质的最大吸收波长。本实验使用具有波长扫描功能的 723 型分光光度计，吸收曲线由仪器自动绘出。标准
4、曲线法（工作曲线法）是定量测定中最常使用的方法。首先配制一系列不同浓度的被测物质的标准溶液，在选定的条件下显色，并测定相应的吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据朗白比耳定律：A=bc ，标准曲线应是一条斜率为 b 的过原点的直线。另取试液经适当处理后，在与上述相同的条件下显色、测定，由测得的吸光度从标准曲线上求出被测物质的含量。三、仪器与试剂仪器：723 型分光光度计。 （仪器使用说明参见附录。 ）试剂：1100gmL -1 铁标准溶液：准确称取 0.8634g 优级纯铁铵矾NH4Fe（SO 4） 212H2O，置于烧杯中，加入 20mL6molL-1HCl 和少量水，溶解
5、后转移至 1L 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。 （由实验室配制）210gmL -1 铁标准溶液。 （由学生配制）30.1% 邻二氮菲溶液。 （新近配制）410% 盐酸羟胺溶液。 （新鲜配制）51molL -1 醋酸钠溶液。6铁试液。四、实验步骤110gmL -1 铁标准溶液的配制准确吸取 100gmL -1 铁标准溶液 10.00 mL 于 100 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。2铁系列标准溶液和铁试液的配制取 7 只 50mL 容量瓶，编号。用吸量管在前六号容量瓶中分别加入0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL10gmL -1 铁标准溶液，在第 7 号容量
6、瓶中加入 5.00mL 铁试液，再分别加入 1 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2min，分别加入 5 mL1molL 醋酸钠溶液和 3 mL0.1%邻二氮菲溶液，以水稀释至刻度，摇匀。3吸收曲线的绘制以 1 号液（空白溶液）为参比液，3 号液为试液，用 2cm 比色皿，在仪器设定的波长范围内扫描，得吸收曲线，在吸收曲线上找出吸光物质的最大吸收波长。4标准曲线的绘制和铁试液含量的测定在选定的最大吸收波长下，以 1 号液为参比溶液，用 2cm 比色皿，分别测定 27 号液的吸光度。用 26 号液的浓度和吸光度值绘制标准曲线。在标准曲线上查出 7 号液的铁含量，并计算原铁试液的含量（gmL -
7、1） 。五、实验数据的记录与处理标准曲线的绘制及铁含量的测定数据max= nm 比色皿 b= cm试液 标准溶液（10gmL -1） 未知液吸量体积（mL）0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 5.00总铁含量（g）吸光度 A 六、提示与评注1使用 723 型分光光度计时，必须仔细阅读仪器使用说明，并在教师的指导下操作。不要擅自按动键盘中的各功能键，以免破坏仪器设定的操作程序。2使用不具备波长自动扫描功能的分光光度计（如 72 型、721 型等）测定吸收曲线时，每变换一个测定波长需用参比溶液调节仪器的吸光度为零。3为了使测定吸光度值能落在适宜的读数范围内，可适当地调整比
8、色皿的厚度。4加入还原剂盐酸羟胺后应摇匀放置 2min，以保证还原反应完全。5由于盐酸羟胺溶液不稳定，需临用时配制。六、问题1根据自己的实验数据，计算 510 的值，标明单位。2用邻二氮菲法测铁时，为什么在显色前加入盐酸羟胺？3吸收曲线与标准曲线有何区别？各有何实际意义？实验二 三价铁离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定一、目的要求1了解分光光度法测定溶液中配合物的组成及稳定常数的原理和方法。2学习有关实验数据的处理方法。二、实验原理分光光度法是研究配合物组成和测定稳定常数的最有用的方法之一。其方法又包括连续变化法（或称等物质的量系列法） 、物质的量比法、平衡移动法、直线法、斜率比法等
9、。本实验采用连续变化法测定三价铁离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数。设金属离子 M 和配位体 L 在给定条件下反应，并只生成一种有色配合物MLn（略去电荷符号）：M+nL = MLn 若 M 和 L 都是无色的，则此溶液的吸光度与有色配合物的浓度成正比。本实验中磺基水杨酸是无色的，Fe 3+溶液的浓度很稀，也接近无色，产生的磺基水杨酸合铁（）配合物在实验条件是紫红色的，均符合设定的实验条件。所谓连续变化法就是保持每份溶液中金属离子的浓度（c M）与配位体的浓度（c L）之和不变（即总的物质的量不变）的前提下，改变这两种溶液的相对量，配制一系列溶液并测定每份溶液的吸光度。若以吸光度 A 为纵
10、坐标，以配位体的物质的量分数 为横坐标作图，即得配位体的物质的量分数吸光度LMn曲线。如图 21。将曲线两边直线部分延长相交于 B，若 B 点对应的横坐标为0.5，则金属离子与配位体的物质的量比为 1:1，该配合物的组成为 ML 型。由于本实验采用的金属离子和配位体的浓度相同，可以简单地以配位体的体积分数来表示横坐标。由图可见，对于 ML 型配合物，若它全部以 ML 形式存在，则其最大吸光度应在 B 处，即吸光度为 A1；但由于配合物有一部分解离，其浓度要稍小一些，实际测得的最大吸光度在 E 处，即吸光度为 A2。若配合物的解离度为 a，则 ， ML 型配合物的稳定常数可由1下列平衡关系导出：
11、M + L = ML起始浓度 0 0 c平衡浓度 ca ca c（1-a ） c21)()(稳式中 c 为标准浓度，即 1molL-1 。 c 为溶液内 ML 的起始浓度，即当=0.5 时，其值相当于溶液中金属离子或配位体的起始浓度的一半。LMn这样计算得到的稳定常数是表观稳定常数，如果要测定热力学稳定常数，则还要考虑磺基水杨酸的酸效应问题。磺基水杨酸与 Fe3+ 离子形成的配合物的组成因 pH 不同而不同，在 pH 为23 时，生成有一个配位体的紫红色配合物，反应可表示如下：pHCOH-O3SFe3+ OCO-O3SFe3+2H+为 49 时，生成有两个配位体的红色配合物；pH 为 911.
12、5 时，生成有三个配位体的黄色配合物；pH12 时，有色配合物被破坏而生成Fe（OH） 3 沉淀。本实验是在 HClO4 介质中，pH扫描。（4）记录谱图当测得的图谱被认可后（即峰的强度大小适中时） ，可做记录：将记录笔调到记录纸 4000 波数处，按之后按。（5）记录摘要按后输入摘要（样品名称、日期、做样者等） ，按打印出摘要。4指出谱图中各主要吸收峰的归属，由各相关峰的位置推断出化合物所含的官能团。五问题1用液膜法制样应注意什么？2红外光谱测定时，固体样品为什么一定要烘干燥？实验九 自来水中镁的测定原子吸收分光光度法一、目的要求1了解原子吸收分光光度法的原理。2了解原子吸收分光光度计的基本
13、结构及其使用方法。3学习以标准曲线法测定自来水中镁的含量。二实验原理由空心阴极镁灯辐射出波长为 285.2nm 的镁特征谱线，该特征谱线被原子化后的镁原子蒸气强烈吸收。在测定条件固定时，吸光度 A 和溶液中镁离子浓度c 成正比：A=Kc利用 A 与 c 的关系，先用镁离子标准系列溶液测出吸光度，绘制 Ac 标准曲线，再测试液的吸光度，即可从标准曲线求出试液中镁含量。自来水中除镁离子外还含有其它离子，这些离子对镁的测定可能发生干扰，使测定结果偏低，此时，可加入锶离子作干扰抑制剂，以消除或减少基体效应带来的干扰，必要时，还可改用标准加入法测定。三仪器与试剂仪器：原子吸收分光光度计，镁元素空心阴极灯
14、，乙炔钢瓶，无油空气压缩机。试剂：镁标准溶液（1.00mgmL -1，临用前再配成 50gmL -1。 ）锶溶液（10.0mgmL -1） 。四实验步骤1按相关仪器的使用说明书规定的步骤进行操作。操作条件（参考）：吸收线波长：285.2nm；通带：0.2nm；灯电流：5mA；负高压：-400v；燃烧器高度：4mm；空气流量：2Lmin -1；乙炔流量： 1Lmin-1。点火时要注意先开启空气开关，后开乙炔开关；熄灭火焰时，应先关乙炔开关，后关空气开关。开启空气压力不允许大于 0.2MPa，乙炔压力也不要超过 0.1MPa。排废水管一定要用“水封” 。2准确吸取 1.00，2.00，3.00，4
15、.00，5.00mL 的镁标准溶液（50gmL -1） ，分别置于 5 只 25mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。按由稀至浓顺序将各溶液喷入火焰，同时操作微处理机，至打印出标准曲线。3准确吸取适量（视水样中镁的浓度而定，一般约取 3mL）自来水于25mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，喷样。由微处理机计算结果。注：如果水样中共存离子的干扰较大时，可在配制的镁标准分析溶液 25mL中加 2mL 干扰抑制剂锶溶液（10.0mgmL -1） ，分析用的自来水样也照此量加入。五问题1原子吸收分光光度法与可见光的分光光度法有何异同？2用原子吸收分光光度法测定不同元素时，对光源有什么要求？实验十 反相液相色谱法分离芳香烃一、目的要求1了解高效液相色谱仪的操作。2了解反相液相色谱法分离芳香烃类化合物的基本原理。二实验原理在液相色谱法中，若流动相的极性大于固定相的极性则称为反相液相色谱法。反相液相色谱法适宜分离非极性或弱极性化合物，其流出顺序是极性大的组分先流出，极性小的组分后流出。本实验采用硅胶C 18H37 键合固定相，并以极性溶剂（甲醇加水）为流动相来分离烷基苯类化合物。三仪器与试剂仪器：高效液相色谱仪，紫外光度检测器（254nm ） ，250mm4.6mm 的 n-C18 柱，微量注射器（10L） ，流动相为 80%甲醇 +20%水（
