河北工业大学 实验报告--测微量铁
河北工业大学 实验报告
课程:分析化学实验
班级: 姓名 组别: 同组人: 日期:2011-3-30
实验:邻二氮杂菲分光光度法测定铁
一、实验目的:
1、通过分光光度法测定铁的条件实验,学会如何选择分光光度分析的条件。 2、掌握邻二氮杂菲分光光度法测定铁的原理和方法。
3、了解721型(或7220型)分光光度计的构造和使用方法。 二、实验原理:
分光光度法测量的理论依据是朗伯-比耳定律:当一束单色光通过一定浓度的稀有色容液时,溶液对光的选择吸收程度A 与溶液的浓度或液层成正比即A=kcL=log(I0/I),式中:A 为吸光度,表示光通过溶液时被吸收的强度;为有色溶液的浓度;I 0为入射光强度;I 为透射光强度;L 为液层的厚度;为k 吸光系数,它与入射光的波长及溶液的性质、温度等有关。
当入射光强度I 0、吸光系数k 和溶液厚度L 不变时,透射光强度I 只随溶液中物质的量C 而变化。因此,如果把通过溶液的光线通过测光机构中的光电转换接受器,并转换成电能,在微电计上就读出相应的透光率,从而推算出溶液浓度
邻二氮杂菲(简写为phen )是测定微量铁的一种较好的试剂。在pH2~9的范围内,Fe 2
++
离子与邻二氮杂菲反应生成极稳定的橘红色配合物[Fe(phen)3]2, 其lgK 稳=21.3(20℃),反应是如下:
+
3 + Fe 2
该配合物的最大吸收峰在510nm 处,摩尔吸收系数κ510=1.1×104L·mol 1·cm -1。 +
Fe 3离子与邻二氮杂菲也能生成3:1的淡蓝色配合物,其lgK 稳=14.1。因此,在显色之
++
前应预先用盐酸羟胺(NH 2OH·HCl )将Fe 3离子还原成Fe 2离子,其反应式如下:
-
2Fe 3+2NH 2OH·HCl
+2Fe 2+N 2↑+2H 2O+4H+2Cl
+
-
测定时,控制溶液的酸度在pH5左右较为适宜。酸度高,反应进行慢;酸度太低,则+
Fe 2离子水解,影响显色。
本测定方法不仅灵敏度高、稳定性好,而且选择性高。相当于铁量40倍的Sn(Ⅱ) 、Al(Ⅲ) 、Ca(Ⅱ) 、Mg(Ⅱ) 、Zn(Ⅱ) 、Si(Ⅳ) ,20倍的Cr(Ⅵ) 、V(Ⅴ) 、P(Ⅴ) ,5倍的CO(Ⅱ) 、Ni(Ⅱ) 、Cu(Ⅱ) 不干扰测定。
分光光度法测定物质含量时,通常要经过取样、显色及测量等步骤。为了使测定有较高
的灵敏度和准确度,必须选择适宜的显色反应的条件和测量吸光度的条件。通常所研究的显色反应条件有溶液的酸度、显色及用量、显色时间、温度、溶剂以及共存离子干扰及其消除方法等。测量吸光度的条件主要是测量波长、吸光度范围和参比溶液的选择。 三、实验试剂:
100μg·mL 1的铁标准溶液 10μg·mL1的铁标准溶液 100g·L 1盐酸羟胺溶液
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1g·L 1邻二氮杂菲溶液 1mol·L 1NaOAc 溶液 2mol·L 1HCl 溶液
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0.4mol·L 1NaOH 溶液 721型(或7220型)分光光度计 精密酸度计或精密pH 试纸 25mL 容量瓶8只 100mL 容量瓶1只 50mL 碱式滴定管1支 吸量管1mL1支、2mL1支、5mL4支
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四、实验步骤:
1、吸收曲线的测绘:
2、铁含量的测定: (1)标准曲线测绘:
(2)未知溶液中铁含量的测定:
五、实验记录:
(2)绘制A-c 铁曲线
图1 测最大波长吸收曲线
图2 邻二氮杂菲亚铁吸收曲线