2019邻菲罗啉分光光度法测定水样中的铁实验指导
环境监测与评价实验指导
实验一 邻菲罗啉分光光度法测定试样中的微量铁一、实验目的1．掌握邻菲罗啉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．通过邻菲罗啉分光光度法测定微量铁，掌握分光光度计的正确使用方法，并了解此仪器的主要构造。
二、实验原理邻菲罗啉（phen ）和Fe 2+在pH3~9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)2+3 ，其lg K =21.3，κ508=1.1×104 L·mol -1·cm -1，铁含量在0.1~6μg·mL -1范围内遵守比尔定律。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe 3+全部还原为Fe 2+，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：HCl OH NH 2Fe 223⋅++ ==== 22N Fe 2++↑+ 2H 2O + 4H + + 2Cl - N N Fe 2++ 3NN Fe 32+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C 为横坐标，相应的吸光度A 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Ax ，根据测得吸光度值Ax 从标准曲线上查出相应的浓度值Cx ，即可计算试样中被测物质的质量浓度。
三、仪器和试剂1．仪器 分光光度计，1 cm 比色皿。
2．试剂（1）100 µg·mL -1铁标准储备溶液，10 µg·mL -1铁标准使用液。
（2）100 g·L -1盐酸羟胺水溶液50mL 。
用时现配。
（3）0.1%邻菲罗啉水溶液50mL 。
避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。
（4）1.0 mol·L -1乙酸钠溶液100mL 。
四、实验步骤1．显色标准溶液的配制 在序号为1~6的6只50 mL 容量瓶中，用移液管分别加入0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL 铁标准使用液（含铁10µg·mL -1），分别加入1.00 mL 100 g·L -1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min ，再各加入5.0 mL 1.0 mol·L -1乙酸钠溶液，3.00 mL 0.1% 邻二氮菲溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
邻菲罗啉分光光度法测定铁[解析]
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邻菲罗啉分光光度法测定铁实验目的1.1 进一步了解朗伯-比尔定律的应用。
1.2 学会邻菲罗啉分光光度法测定铁的方法和正确绘制邻菲罗啉-铁的标准曲线。
1.3 了解分光光度计的构造及使用。
2 实验原理邻菲罗啉（又称邻二氮杂菲）是测定微量铁的一种较好试剂，其结构如下：在pH=1.5～9.5的条件下，Fe2+与邻菲罗啉生成很稳定的橙红色的络合物，反应式如下：=21.3，ε=11000。
此络合物的logK稳在显色前，首先用盐酸羟胺把Fe3+还原为Fe2+：4 Fe3++2NH2OH═4 Fe2++N2O+H2O+4H+测定时，控制溶液酸度在pH=2～9较适宜，酸度过高，反应速度慢，酸度太低，则Fe2+水解，影响显色。
Bi3+、Ca2+、Hg2+、Ag+、Zn2+离子与显色剂生成沉淀，Cu2+、Co2+、Ni2+离子则形成有色络合物，因此当这些离子共存时应注意它们的干扰作用。
3 仪器和试剂3.1 可见分光光度计。
3.2 铁盐标准溶液的配制：A液（母液→0.1g·L-1）：准确称取1.4060g分析纯硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]于200mL烧杯中，加入50.0mL 1mol·L-1HCl，完全溶解后，移入250mL容量瓶中，加去离子水稀释至刻度，摇匀。
B液（0.01g·L-1）：用25mL移液管，准确移取A液25.00mL，置于250mL的容量瓶中，加去离子水稀释至刻度，摇匀，备用。
3.3 乙酸-乙酸钠（HAc-NaAc）缓冲溶液（pH=4.6）：称取135g分析纯乙酸钠，加入120mL冰乙酸，加水溶解后，稀释至500mL。
3.4 ω=1%的盐酸羟胺水溶液，因不稳定，需临用时配制。
3.5 ω=0.1%的邻菲罗啉水溶液：先用少许乙醇溶解后，用水稀释，新近配制。
3.6 50mL容量瓶7个（先编好1、2、3、4、5、6、7号），10mL移液管（有刻度）1支，5mL移液管（有刻度）4支，5mL量筒1个，500mL烧杯1个，洗瓶1个，洗耳球1个，小滤纸，镜头纸。
铁的测定（邻菲罗啉分光光度法）
铁的测定（邻菲罗啉分光光度法）铁的测定（邻菲罗啉分光光度法）1 量程亚铁离⼦含量为5µg/L -200µg/L⽔样的测定。
2 仪器上海欣茂723C可见分光光度计，波长510nm，配有100mm⽐⾊⽫。
3 概要先将⾼铁⽤盐酸羟胺还原成亚铁。
在pH为4~5的条件下，亚铁与邻菲罗啉⽣成浅红⾊络合物。
4 试剂4.1 10%盐酸羟胺溶液（重/容）：称取10g盐酸羟胺，加⼊少量⾼纯⽔，待溶解后⽤⾼纯⽔稀释⾄100ml，摇匀并贮于棕⾊瓶中，塞紧瓶塞。
4.2 0.1%邻菲罗啉溶液（重/容）：称取1g邻菲罗啉（C12H8N2·H2O）溶于100ml⽆⽔⼄醇中，⽤⾼纯⽔稀释⾄1L，摇匀，贮于棕⾊瓶中，并在暗处保存。
4.3 ⼄酸-⼄酸铵缓冲液：称取100g⼄酸铵溶于100ml⾼纯⽔中，加200ml冰⼄酸，⽤⾼纯⽔稀释⾄1L，摇匀后贮存。
4.4 铁⼯作溶液（1ml含1µgFe）：取铁标准溶液（1ml含100µg）10.00ml，注⼊1L容量瓶中，⽤⾼纯⽔稀释⾄刻度（使⽤时配制）。
4.5 浓盐酸（优级纯）。
4.6 浓氨⽔。
4.7氨⽔（1+1）。
4.8 刚果红试纸：试纸切成约4mm×4mm的⼩⽅块。
5分析步骤5.1 ⼯作曲线的绘制：5.1.1 按表1量取⼀定量亚铁标准溶液（1mL含1µg Fe2+），分别注⼊⼀组50mL容量瓶中，加⽔稀释⾄30mL左右。
杯中，各加⼊1ml浓盐酸，加热浓缩⾄体积略⼩于25ml。
冷却⾄30℃左右，加⼊1ml盐酸羟胺溶液，摇匀，静置5min，加⼊5ml0.1%邻菲罗啉溶液，摇匀后每个锥形瓶中各加⼊⼀⼩块刚果红试纸，慢慢滴加氨⽔调节PH⾄3.8～4.1，使刚果红试纸恰由蓝⾊转变为紫⾊，然后依次加⼊5ml⼄酸-⼄酸铵缓冲液。
摇匀后移⼊原50ml容量瓶中，⽤⾼纯⽔稀释⾄刻度。
在723C型分光光度计上，⽤波长510nm，100mm长⽐⾊⽫，以⾼纯⽔为参⽐测定吸光度。
实验五邻菲啰啉分光光度法测定水中铁
实验安排实验一、滴定分析基本操作实验内容: 水分析化学第三版P402~405实验二、水中溶解氧的测定实验内容: 水分析化学第三版P417~419实验三、水中化学需氧量的测定(重铬酸钾法-回流法)实验内容: 水分析化学第三版P421~423、补充讲义P2~4实验四水中铁的测定（邻菲啰啉分光光度法）实验内容: 水分析化学第三版P435~439及补充讲义P8~9实验五、水中氨氮的测定（絮凝沉淀法预处理—纳氏试剂光度法）实验内容:水分析化学第三版P445~449及补充讲义P4~8实验六、水中钙、镁含量测定（原子吸收光谱法）实验内容: 水分析化学第三版P458~460及补充讲义P9~12实验七、水中油的测定（红外分光光度法）实验内容:补充讲义P13~16水质分析化学实验补充讲义2015年11月实验三、水中化学需氧量的测定（重铬酸钾法）一、概述化学需氧量（COD），是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的毫克/升来表示。
化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。
水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。
水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。
水样的化学需氧量，可受加入氧化剂的种类及浓度，反应溶液的酸度、反应温度和时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果。
化学需氧量亦是一个条件性指标，必须严格按操作步骤进行。
对于工业废水，我国规定用重铬酸钾法，其测得的值为COD Cr。
1．方法原理在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。
根据消耗的重铬酸钾量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
2．干扰及其消除酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。
邻菲罗啉分光光度法测定铁
邻菲罗啉分光光度法测定铁一、实验目的1、掌握邻菲罗啉分光光度法测定铁的原理和方法；2、学习分光光度法实验条件的选择方法，应用确定的条件测出待测试样中铁的含量；3、熟悉分光光度计的结构原理和使用方法（参阅附录1、2）二、实验原理分光光度法测定铁的理论依据是朗伯－比耳定律：当一束平行单色光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。
如果固定比色皿厚度测定有色溶液的吸光度，则溶液的吸光度与浓度之间有简单的线性关系，可根据相对测量的原理，用标准曲线法进行定量分析。
分光光度法的显色反应条件（酸度、显色剂用量、显色时间、显色温度等）和测量条件（测定波长、参比液的选择等）都是通过实验确定的。
用分光光度法测定铁的显色剂，常用的有邻菲罗啉（邻二氮菲）、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。
其中邻菲罗啉法灵敏度高，选择性好，络合物十分稳定，故应用甚为广泛。
在pH＝3～9的溶液中，邻菲罗啉与Fe2+生成稳定的橙红色络合物：Fe2++3NN [(NN)3Fe]2+该络合物lgβ3＝21.3（20˚C），在510nm附近有最大吸收，摩尔吸光系数ε510＝1.1×104L · mol-1 · cm-1。
邻菲罗啉与Fe3+也生成3 : 1的淡蓝色络合物，lgβ3＝14.1。
因此，在显色前需用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+：2Fe3+ + 2NH2OH = 2Fe2+ + N2↑+ 2H2O + 2H+测定时，控制溶液酸度在pH＝3～9较适宜，酸度高时，反应速度慢；酸度太低，则Fe2+部分水解，影响测定。
通常在微酸性（pH＝5）溶液中显色。
本法选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32－，20倍的Cr3+、Mn2+、V(v)、PO43－，5倍的Co2+、Cu2+等均不干扰测定。
三、试剂与仪器1、铁标准溶液（100μg/mL）：称取0.8634gNH4Fe(SO4)2· 12H2O（或0.7022g (NH4)2Fe(SO4)2· 6H2O）于洁净的烧杯中，加入100ml 2mol/L的盐酸，溶解后定量转移至1L容量瓶中，加水至刻线，摇匀；2、盐酸羟胺溶液：10％水溶液，两周内有效；3、邻菲罗啉溶液：0.1％水溶液。
邻菲罗啉分光光度法测定水样中的铁实验指导
实验二邻菲罗啉分光光度法测定水样中的铁——标准曲线法一、实验目的：1．掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原理和方法；2．学会标准曲线的绘制方法及其使用。
二、原理：1.定量分析依据：A=κbc2.有关反应：4Fe3++2NH2OH·HCl=4Fe2++N2O↑+4H++2H2O+2Cl－橙红色配合物3.显色条件pH值控制：pH≈5.0。
显色时间：15min显色温度：室温显色剂及用量：邻二氮菲2.00mL4.测量条件λmax=510nm参比溶液：试剂空白吸光度范围：0.2-0.8三、仪器：可见分光光度计，1cm比色皿、100mL 容量瓶1个，20mL 移液管 1 支，50mL 容量瓶10 个，10mL 吸量管 1 支，1mL 吸量管（或移液管）1 支，5mL 移液管 1 支，2mL 移液管1 支。
四、试剂：①铁贮备液（100µg/mL）：准确称取0.7020克分析纯硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]于100毫升烧怀中（或0.8640g分析纯的NH4Fe(SO4)2·12H2O，其摩尔质量为482.18g/mol），加50毫升1+1 H2SO4，完全溶解后，移入1000ml的容量瓶中，并用水稀释到刻度，摇匀，此溶液中Fe的质量浓度为100.0µg/mL。
（实验室准备好）②铁标准溶液（20.00 μg·mL－1）移取100.0μg·mL－1铁标准溶液20.00mL于100mL 容量瓶中，并用蒸馏水稀释至标线，摇匀。
(学生自行配制)③10%盐酸羟胺水溶液：（用时配制）。
④0.5%邻菲罗啉水溶液：配制时加数滴盐酸能助溶液或先用少许酒精溶解，再用水稀释至所需体积。
（临用时配制）或（避光保存，两周内有效）。
⑤HAc-NaAc缓冲溶液（pH≈5.0）:称取40克纯醋酸铵加到50毫升冰醋酸中，加水溶解后稀释至100毫升。
12五、测定步骤： 1、标准曲线的绘制：（1）分别吸取铁的标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml 于7支50ml 容量瓶中，加水至刻度；（2）依次分别加入10%盐酸羟胺溶液1ml ，混匀，加入5ml pH ≈5.0缓冲溶液，摇匀，加入0.5%邻菲罗啉溶液2ml ，摇匀，（3）放置15分钟后，在510nm 波长处，用1cm 比色皿，以试剂空白作为参比，测定各溶液的吸光度。
邻菲罗琳分光光度法测定水样中微量铁
铁含量/ug 吸光度A
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
m1
m2
四、结果计算
实验二 邻菲罗啉分光光度法 测定水样中的微量铁
一、实验目的
1、掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原 理和方法； 2、学会标准曲线绘制的方法及正确选择测定 波长。
二、实验原理
Fe2+在PH=3～9时与显色剂邻菲 罗啉反应，生成稳定的橙红色配合 物，在510nm下测定吸光度，用 标准曲线法确定待测水样中铁的含 量。
三、试剂
1、铁贮备液（100ug/mL)：
称0.7020g(NH4)2Fe(SO4)26H2O，于 50mL(1+1)硫酸溶液中溶解后，转移至 1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 此溶液中Fe2+质量浓度为100ug/mL
2、铁的标准使用溶液(25ug/mL)
准确移取铁贮备液25mL于100mL容量瓶中， 用水稀释至刻度，摇匀。此溶液中Fe2+质量 浓度为25ug/mL。 （临用时配制）
3、10%盐酸羟胺溶液。（临用时配制）
4、0.5%邻菲罗啉溶液。（临用时配制） 5 、缓冲溶液：40g醋酸铵加到50mL冰醋酸中， 再用水稀释到100mL。
三、实验步骤
1、标准曲线的绘制 取6个50mL干净具塞比色管，编号后依次加 入铁的标准使用液0.00mL、2.00mL、 4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.0mL，加入 10%盐酸羟铵溶液1mL混匀，加5mL缓冲溶液、 0.5%邻菲罗啉溶液2mL，最后加蒸馏水稀释 至50mL,摇匀。15min后在510nm波长下，用 1cm比色皿，以空白试剂为参比溶液，测定各 溶液的吸光度。以50mL比色管中溶液的含铁 量（ug）为横坐标，相应的吸光度值为纵坐 标，绘制标准曲线。
邻菲罗啉分光光度法测定铁的含量
邻菲罗啉分光光度法测定水样中的铁一、实验目的：1、掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原理和方法；2、学会标准曲线的绘制方法及其使用。
二、原理：亚铁离子（Fe2+）在pH=3~9时与邻菲罗啉生成稳定的橙红色络合物，应用此反应可用比色法测定铁。
橙红色络合物的吸光度与浓度的关系符合朗伯-比耳定律。
若用还原剂（如盐酸羟胺）把高铁离子还原为亚铁离子，则此法还可测定水中的高价铁和总铁的含量。
三、仪器：721型分光光度计、1cm比色皿、具赛比色管（50ml）、移液管、吸量管、容量瓶等。
四、试剂：1、铁贮备液（100µg/mL）：准确称取0.7020克分析纯硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]于100毫升烧怀中（或0.8640g分析纯的NH4Fe(SO4)2·12H2O，其摩尔质量为482.18g/mol），加50毫升1+1 H2SO4，完全溶解后，移入1000ml的容量瓶中，并用水稀释到刻度，摇匀，此溶液中Fe的质量浓度为100.0µg/mL。
（实验室准备好）2、铁标准使用液（20µg/mL）：准确移取铁贮备液20.00ml于100ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液中Fe2+的质量浓度为20.0µg/mL。
（学生配制）3、0.5%邻菲罗啉水溶液：配制时加数滴盐酸能助溶液或先用少许酒精溶解，再用水稀释至所需体积。
（临用时配制）4、10%盐酸羟胺水溶液：5、醋酸-醋酸钠缓冲溶液（pH=4.6）：称取40克纯醋酸铵加到50毫升冰醋酸中，加水溶解后稀释至100毫升。
五、测定步骤：1、标准曲线的绘制：（1）分别吸取铁的标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml于7支50ml比色管中，加水至刻度；（2）依次分别加入10%盐酸羟胺溶液1ml，混匀，加入5ml醋酸－醋酸铵缓冲溶液，摇匀，加入0.5%邻菲罗啉溶液2ml，摇匀，（3）放置15分钟后，在510nm波长处，用1cm比色皿，以空白作为参比，测定各溶液的吸光度。
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精心整理实验二邻菲罗啉分光光度法测定水样中的铁——标准曲线法
一、实验目的：
1．掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的原理和方法；
2．学会标准曲线的绘制方法及其使用。
二、原理：
1.
2.
4Fe3+
橙红色配合物
3.
4.
λ
三
可见分光光度计，1cm比色皿、100mL 容量瓶 1个，20mL 移液管 1 支，50mL 容量瓶 10 个， 10mL 吸量管 1 支，1mL 吸量管（或移液管） 1 支，5mL 移液管 1 支，2mL 移液管1 支。
四、试剂：
①铁贮备液（100μg/mL）：准确称取0.7020克分析纯硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）
O]于100毫升烧怀中（或0.8640g分析纯的NH4Fe(SO4)2·12H2O，其摩尔质量为
2·6H2
.
482.18g/mol），加50毫升1+1 H2SO4，完全溶解后，移入1000ml的容量瓶中，并用水稀释到刻度，摇匀，此溶液中Fe的质量浓度为 100.0μg/mL。
（实验室准备好）②铁标准溶液（20.00 μg·mL－1）移取100.0μg·mL－1铁标准溶液20.00mL 于100mL容量瓶中，并用蒸馏水稀释至标线，摇匀。
(学生自行配制)
③ 10%盐酸羟胺水溶液：（用时配制）。
④ 0.5%邻菲罗啉水溶液：配制时加数滴盐酸能助溶液或先用少许酒精溶解，再用水稀释至所需体积。
（临用时配制）或（避光保存，两周内有效）。
⑤ HAc-NaAc缓冲溶液（pH≈5.0）:称取40克纯醋酸铵加到50毫升冰醋酸中，加水溶解后稀释至100毫升。
五、测定步骤：
1、标准曲线的绘制：
（1）分别吸取铁的标准溶液0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml于7支50ml容量瓶中，加水至刻度；
（2）依次分别加入10%盐酸羟胺溶液1ml，混匀，加入5ml pH≈5.0缓冲溶液，摇匀，加入0.5%邻菲罗啉溶液2ml，摇匀，
（3）放置15分钟后，在510nm波长处，用1cm比色皿，以试剂空白作为参比，测定各溶液的吸光度。
附721型分光光度计操作过程：
1.检查仪器各调节钮的起始位置是否正确，选择波长，并将灵敏度档置第1档
2.接通电源，打开开关
3盖上比色皿暗盒盖，用调“100%”调节器使电表指针处于透过率“100%”位，打开比色皿暗盒盖，用调“0”调节器使电表指针处于透过率“0”位；预热
20min
4.放入参比溶液及试样溶液
5.校准：拉动吸收池拉杆，使参比溶液置于光路中，打开比色皿暗盒盖，用调
“0”调节器使电表指针处于透过率“0”位；盖上比色皿暗盒盖，用调
“100%”调节器使电表指针处于透过率“100%”位。
重复校正至稳定
.
精心整理
6.若调“100%”调节器不能使电表指针处于透过率“100%”位，打开比色皿暗
盒盖，则应放大灵敏度，重新调整直至稳定
7. 盖上样品盖，拉动吸收池拉杆，依次将待测溶液推入光路，读出吸光度值A。
连续读数后，立即打开比色皿暗盒盖,取出吸收池，参比溶液不取出。
8.再放入其他浓度待测溶液，继续调“0”及”100%”，按前面的“校准”步
骤重新调整直至稳定，再测量其他浓度待测溶液的吸光度A。
七．思考题
（1）T与A两者关系如何？分光光度测定时，一般读取A值，该值在标尺上什么范围好？为什么？如何控制被测溶液的A值在此范围内？。