北京理工大学 邻二氮菲分光光度法测定微量铁实验报告

邻二氮菲分光光度法测定铁

刘红阳 63

一、实验目的

1、学习测定微量铁的通用方法；

2、掌握分光光度法分析的基本操作及数据处理方法；

3、初步了解分光光度法分析实验条件研究的一般做法。

二、实验原理

一般选择络合物的最大吸收波长为工作波长。控制溶液酸度是显色反应的重要因素。因为多数显色剂是有机弱酸或弱碱，溶液的酸度会直接影响显色剂的理解程度，从而影响显色反应的完全程度及络合物的组成。另一方面，酸度大小也影响着金属离子的存在状态，因此也影响了显色反应的程度。应当确定显色剂加入量的合适范围。不同显色反应的络合物达到稳定所需要的时间不同，且达到稳定后能维持多久也大不相同。大多数显色反应在室温下就能很快完成，但有些反应必须加热才能较快进行。此外，加入试剂的顺序、离子的氧化态、干扰物质的影响等，均需一一加以研究，以便拟定合适的分析方案，使测定既准确，又迅速。本实验通过对铁(Ⅱ)-邻二氮菲显色反应的条件实验，初步了解如何拟定一个分光光度法分析实验的测定条件。

邻二氮菲是测定铁的高灵敏性、高选择性试剂之一，邻二氮菲分光光度法是化工产品中微量铁测定的通用方法。在pH2~9的溶液中，Fe2+和邻二氮菲生成1:3

橘红色络合物，lgβ

3=(20℃)，ε

508

=×104L·mol-1·cm-1，其吸收曲线如图一所

示；Fe3+亦可以与邻二氮菲生成蓝色络合物，因此，在显色前需用盐酸羟胺溶液将全部的Fe3+还原为Fe2+。反应式如下（和图二）：

2Fe3++2NH

2OH===2Fe2++N

2

↑+2H

2

O+2H+

Fe2++3

N

N

Fe

2+

图一图二

用分光光度法测定物质的含量，一般采用校准曲线法（又称工作曲线法），即配制一系列浓度有小到大的标准溶液，在选定条件下依次测量各标准溶液的吸光度A，在被测物质的一定浓度范围内，溶液的吸光度与其浓度呈线性关系（邻二氮菲测Fe2+，浓度在0~μg·mL-1范围内呈线性关系）。以溶液的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制出校准曲线。测绘校准曲线一般要配制3~5

个浓度递增的标准溶液，测出的吸光度至少要有三个点在一条直线上。作图时，坐标选择要合适，使测量数据的有效数字位数与坐标的读数精度相符合。

测定未知样时，操作条件应与测绘校准曲线时相同。根据测得的吸光度从校准曲线上查出相应的浓度，就可计算出试样中被测物质的含量。通常应以试剂空白溶液为参比溶液，调节仪器的吸光度零点。

三、实验试剂与仪器

试剂：·L-1乙酸钠溶液，·L-1柠檬酸(H

3C

6

H

5

O

7

·H

2

O)溶液,%盐酸羟胺(NH

2

OH·HCl)

溶液，%邻二氮菲溶液，μg·mL-1标准铁溶液。

仪器：722型分光光度计(配两只比色皿)，比色管若干，5mL移液管，洗耳球，10mL量筒，胶头滴管，烧杯，洗瓶，擦镜纸。

四、实验步骤

⑴确定工作波长：移取标准铁溶液注入比色管中，加入盐酸羟胺溶液，

混匀后放置2min。加邻二氮菲溶液和乙酸钠溶液，加水至25mL标线，摇匀。

以水为参比，在不同波长下测量相应的吸光度(从440nm到560nm，间隔10nm 测量一次吸光度，其中在500~520nm之内，间隔5nm测量一次)，确定适宜的工作波长（即选取吸光度最大值对应的波长）。

⑵校准曲线的制作：在六支比色管中分别加入0,,,,,

mL标准铁溶液，各加入盐酸羟胺溶液，混匀后放置2min。各加入邻二氮菲溶液和乙酸钠溶液，加水稀释至标线，混匀。以试剂空白为参比，在选定的工作波长下测量各溶液的吸光度。并以铁的浓度[μg·mL-1或μg·(25mL)-1]为横坐标、相应的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

⑶未知样铁浓度的测定：取未知铁样溶液于25mL比色管中，与标准曲线

配制标准溶液一样的方法配制测混合液，并测其吸光度。

五、实验数据记录与处理

⑴确定工作波长

在400~560nm(间隔10nm测量一次)波长下测得相应的吸光度如下表所示：

在500~520nm每隔5nm测量一次，结果如下：

从表中可以看出，最适宜的工作波长为510nm。

⑵绘制校准曲线

六支比色管中混合液在工作波长下测得的吸光度如下表：

标准铁体

积V/mL

混液铁浓

度c/μ

g·(25mL

)-1

0 20 40 60 80 100

吸光度A 0

以铁的浓度μg·(25mL)-1为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制校准曲线如下：

R2>,说明线性关系拟合程度很好。

⑶未知铁样铁浓度测定

实验测得，未知铁样混合液吸光度A=，代入以上标准曲线图拟合直线的函数关系式，解得c=μg·(25mL)-1，故未知铁样中铁的浓度为c=25)μg·mL-1=μg·mL-1。

六、思考题

1.在测绘校准曲线和测定未知铁样时，均以试剂空白溶液为参比。为什么在之前的实验中，可以用水作参比？

答：测绘校准曲线和测定未知铁样时，以试剂空白溶液为参比是为了消除试剂空白吸光因素的影响，以减小误差，使数据更精准；在确定工作波长的实验中，仅需要找出不同波长下吸光度最大处对应的波长即可，故可以用水作参比。

2.加入各种试剂的顺序是否有影响？为什么？

答：有影响。因为标准铁溶液中可能含有Fe3+，在显色前需要用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+，所以，在加入标准铁溶液后，需要先加入盐酸羟胺溶液，再