邻二氮菲分光光度法测定微量铁 王志波编
实验十 邻二氮菲分光光度法测定微量铁
一、实验目的
1.掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理
2.熟悉绘制吸收曲线的方法,正确选择测定波长
3.学会制作标准曲线的方法
4.通过邻二氮菲分光光度法测定微量铁,掌握721型分光光度计的正确使用方法,并了解此仪器的主要构造。
二、实验原理
邻二氮菲(1,10—二氮杂菲),也称邻菲罗啉是测定微量铁的一个很好的显色剂。在pH2—9范围内(一般控制在5—6间)Fe 2+与试剂生成稳定的橙红色配合物Fe (Phen )2+Fe 3+与邻二氮菲作用生成3lgK=21.3,在510nm 下,其摩尔吸光系数为1.1104L/moL.cm, )
兰色配合物,稳定性较差,因此在实际应用中常加入还原剂盐酸羟胺使Fe 2+还原为Fe 3+:
2 Fe3++2NH2OHHCl=2 Fe2++N2+4H++2H2O+2Cl-
本方法的选择性很高。相当于含铁量40倍的Sn 、AI 、Ca 、Mg 、Zn 、Si,20倍的Cr 、Mn 、V 、P 和5倍的Co 、Ni 、Cu 不干扰测定。
三、试剂与仪器
仪器:
1.721型分光光度计
2.50mL 容量瓶8个(4人/组),100mL1个,500mL1个
3.移液管:2 mL1支,10 mL1支
4.刻度吸管:10mL 、5mL 、1mL 各1支
5. PH 计
试剂:
1.铁标准储备溶液100ug/mL:500 mL (实际用100mL )。准确称取0.4317g 铁盐NH 4Fe (SO 4)212H 2O 置于烧杯中,加入6moL/LHCI20mL和少量水,然后加水稀释至刻度,摇匀。
2.铁标准使用液10ug/mL:用移液管移取上述铁标准储备液10.00 mL ,置于100 mL 容量瓶中,加入6moL/LHCI2.0mL和少量水,然后加水稀释至刻度,摇匀。
3.HCI6moL/L:100mL (实际用30mL )
4.盐酸羟胺10%(新鲜配制):100mL (实际80mL )
5.邻二氮菲溶液0.1%(新鲜配制):200mL (实际160mL )
6.HAc —NaAc 缓冲溶液(pH=5)500 mL (实际400mL ):称取136gNaAc ,加水使之溶解,再加入120 mL冰醋酸,加水稀释至500 mL
7. 水样配制(0.4ug/mL):取2mL100ug/mL铁标准储备溶液加水稀释至500mL
四、实验步骤
1. 条件实验
(1).绘制吸收曲线:用吸量管吸取铁标准溶液(10ug/mL)0.0、2.0、4.0 mL 分别放入50 mL 容量瓶中,加入1 mL10%盐酸羟胺溶液、2.0 mL0.1%邻二氮菲溶液和5 mL HAc —NaAc 缓冲溶液,加水稀释至刻度,充分摇匀,放置5分钟,用3cm 比色皿,以试剂溶液为参比液,于721型分光光度计中,在440—560nm 波长范围内分别测定其吸光度A 值。当临近最大吸收波长附近时应间隔波长5—10nm 测A 值,其他各处可间隔波长20—40nm 测定。然后以波长为横坐标,所测A 值为纵坐标,绘制吸收曲线,并找出最大吸收峰的波长。
(2)溶液酸度的选择
取7个50mL 的容量瓶,分别加入1.00mLFe 标准液1.00mL 盐酸羟胺2.00mLphen ,摇匀。然后,用滴定管分别加入0.0mL 、2.0mL 、5.0mL 、10.0mL 、15.0mL 、 20.0mL 、 30.0 mL 的0.1mol ·L -1NaOH ,用水稀释至刻度, 摇匀。放置10分钟。使用1cm 的比色皿,以蒸馏水为参比溶液,在选定波长下测量各溶液吸光度值。同时用酸度计测量各溶液的pH 。以pH 为横坐标,吸光度为纵坐标绘制A-pH 曲线,确定适宜的pH 范围。
(3)显色剂用量的选择
取7个50mL 容量瓶,每个瓶中都加入1mL 铁标准溶液和1mL 盐酸羟胺溶液,摇匀。再分别加入0.10mL 、0.30mL 、0.50mL 、0.80mL 、1.0mL 、2.0mL 、4.0mL 邻二氮菲和5mLNaAc 溶液。用水稀释至刻度,摇匀。放置10分钟。使用1cm 的比色皿,以蒸馏水为参比溶液,在选定波长下测量各溶液吸光度值。以所取Phen 溶液体积V 比为横坐标,吸光度A 为纵坐标绘图, 确定显色剂的用量。
(4)显色时间
在一个50mL 容量瓶中,加入11mL 铁标准溶液、1mL 盐酸羟胺溶液,摇匀。再加入2mLPhen 、5mLNaAc 溶液,用水稀释至刻度,摇匀。立即使用1cm 的比色皿,以蒸馏水为参比溶液,在选定波长下测量各溶液吸光度值。然后依次测量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 的显色时间影响曲线,得出完全显色的适宜时间。
2. 铁含量的测定
(1)标准曲线的绘制
用吸量管分别移取铁标准溶液(10ug/mL)0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL依次放入7只50mL 容量瓶中,分别加入10%盐酸羟胺溶液1 mL,稍摇动,再加入0.1%邻二氮菲溶液2.0 mL及5 mL HAc—NaAc 缓冲溶液,加水稀释至刻度,充分摇匀,放置5分钟,用3cm 比色皿,以不加铁标准溶液的试液为参比液,选择最大测定波长为测定波长,依次测A 值。以铁的质量浓度为横坐标,A 值为纵坐标,绘制标准曲线。
(2)试样中铁含量的测定
准确吸取适量试液于50mL 容量瓶中水样分析:按标准曲线的绘制步骤,加入各种试剂,测量吸光度。求其平均值,在标准曲线上查出和计算铁的含量(ug/mL)。
(3)数据处理说明
手工绘制各种条件实验曲线 标准曲线是学生应该掌握的基本功。
五、注意事项
⒈不能颠倒各种试剂的加入顺序。
⒉读数据时要注意A 和T 所对应的数据。
⒊最佳波长选择好后不要再改变。
⒋每次测定前要注意调满刻度。
六、思考与讨论
1.邻二氮菲分光光度法测定微量铁时为什么要加入盐酸羟胺溶液?
2.吸收曲线与标准曲线有何区别?在实际应用中有何意义?