实验六邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验教案

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实验--邻二氮菲分光光度法测定Fe的含量--cab

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邻二氮菲分光光度法测定Fe的含量一、实验目的1. 掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的原理及操作方法2. 掌握721型分光光度计和吸量管的使用方法3. 熟悉标准曲线的绘制方法二、实验原理邻二氮菲(又称邻菲罗啉,简写为phen),是测定微量铁的较好试剂,在pH=2~9的条件下,二价铁离子与试剂生成极稳定的橙红色配合物。

Fe(phen) 32+,其lgK=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。

其吸收曲线如图1-1所示。

显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,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:4 Fe3++2 NH2OH→4 Fe2++N2O+4H++H2O图1-1 邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线本方法具有高灵敏度、高选择性,且稳定性好,干扰易消除等优点。

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),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,即可计算试样中被测物质的质量浓度。

实验器材1.仪器721型分光光度计、容量瓶、移液管、分析天平2.药品硫酸铁铵(配制方法查阅分析化学实验书P229-P231)、HCl(6 mol/L)、5 % 盐酸羟胺(新鲜配制)、0.1 %邻二氮菲溶液(新鲜配制)、1 mol/L NaAc三、实验步骤1. 绘制吸收曲线用吸量管吸取铁标准溶液(10 ug/mL)0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00mL、4.00 mL、5.00 mL分别置入25 mL容量瓶中,各加入0.5 mL 5% 盐酸羟胺溶液,摇匀。

再加1.0 mL 0.1%邻二氮菲溶液和2.5 mL 1 mol/L NaAc溶液,加蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀,放置30 min。

实验 邻二氮菲分光光度法测定铁

实验  邻二氮菲分光光度法测定铁

实验邻二氮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及分光光度测定铁的方法。

2、了解分光光度计的性能、结构及其使用方法3、学会使用TU-1810紫外可见分光光度计二、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen) 32+,其lgK=21.3,κ508=1.1 ×104L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。

其吸收曲线如图1-1所示。

显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,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:2Fe3++2NH2OH·HC1=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1-图1-1 邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线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),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,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TU-1810紫外可见分光光度计,pH酸度计等2.试剂(1)100ug·mL-1铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH4Fe(S04)2·6H20置于烧杯中,加少量水和20 mL 1:1H2S04溶液,溶解后,定量转移到1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

(2)10 ug·mL-铁标准溶液用吸量管移取25mL 100ug·mL-1铁标液于250mL容量瓶中,加入4mL6mol·L-1HCl溶液,用水稀释至刻度,摇匀。

(学生自配)(3)100 g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配。

实验 邻二氮菲分光光度法测定铁

实验  邻二氮菲分光光度法测定铁

实验邻二氮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及分光光度测定铁的方法。

2、了解分光光度计的性能、结构及其使用方法3、学会使用TU-1810紫外可见分光光度计二、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen) 32+,其lgK=21.3,κ508=1.1 ×104L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。

其吸收曲线如图1-1所示。

显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,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:2Fe3++2NH2OH·HC1=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1-图1-1 邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线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),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。

在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,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TU-1810紫外可见分光光度计,pH酸度计等2.试剂(1)100ug·mL-1铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH4Fe(S04)2·6H20置于烧杯中,加少量水和20 mL 1:1H2S04溶液,溶解后,定量转移到1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

(2)10 ug·mL-铁标准溶液用吸量管移取25mL 100ug·mL-1铁标液于250mL容量瓶中,加入4mL6mol·L-1HCl溶液,用水稀释至刻度,摇匀。

(学生自配)(3)100 g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配。

邻二氮菲分光光度法测定微量铁

邻二氮菲分光光度法测定微量铁
由作图可知,最大吸收波长为512nm。
⒉显色剂用量的测定
邻二氮菲用量曲线:(λ=512nm)
邻二氮菲的体积(mL)
0.10
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
透射比T(%)
85.1
51.1
36.4
35.9
36.1
36.8
吸光度A
0.0701
0.2916
0.4389
0.445
0.4425
0.4342
2参比溶液的作用是什么?在本实验中可否用蒸馏水作参比?
答:参比溶液的作用是扣除背景干扰,不能用蒸馏水作参比,因为蒸馏水成分与试液成分相差太远,只有参比和试液成分尽可能相近,测量的误差才会越小。
3邻二氮菲与铁的显色反应,其主要条件有哪些?
答:邻二氮菲与铁的显色反应,其主要条件有:酸度一般(pH=5~6)、温度、邻二氮菲的用量,显色时间等。
此配合物的lgK稳=21.3,摩尔吸光系数ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1,而Fe3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物,呈淡蓝色,lgK稳=14.1。所以在加入显色剂之前,应用盐酸羟胺(NH2OH·HCl)将Fe3+还原为Fe2+,其反应式如下:
2Fe3+?+2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H+?+2Cl-
⒊工业盐酸中铁含量的测定
⑴标准曲线的制作
在6支50mL比色管中,分别加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL100μg/mL铁标准溶液,再加入1.00mL10%盐酸羟胺溶液,2.00mL0.15%邻二氮菲溶液和5.0mLNaAc溶液,以水稀释至刻度,摇匀。在512nm处,用1cm比色皿,以试剂空白为参比,测吸光度A。

邻二氮菲分光光度法测定铁的条件实验和测定微量铁

邻二氮菲分光光度法测定铁的条件实验和测定微量铁

邻二氮菲分光光度法测定铁的条件实验和测定微量铁 姓名: 学号: 院系: 柜号:一:实验目的(1)了解分光光度计的结构和正确的使用方法。

(2)学习如何选择吸光光度分析的实验条件。

(3)掌握吸量管的使用方法,掌握分光光度法常用仪器及其基本操作。

二:实验原理在可见光区进行吸光光度测量时,如果被测组分本身颜色很浅或者无色,那么就要用显色剂与其反应,生成有色化合物,然后进行测定,显色反应受到各种条件的影响,如溶液的酸度、显色剂的用量、有色溶液的稳定性、温度、溶剂、干扰物质等,这些条件都是通过实验来确定的。

本实验将通过邻二氮菲—Fe 2+显色反应的几个条件试验,学习如何制定一个光度分析方法的实验条件。

条件试验的简单方法是:变动某实验条件,固定其余条件,测得一系列光度值,绘制吸光度—某实验条件的曲线,根据曲线确定某实验条件的适宜值。

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络合物:NN3+Fe 2+Fe2+其lgK=21.35084L ·mol -1·cm -1。

如果铁为+3价时,可用盐酸羟胺还原:2Fe 3++2NH 2OH ·HC1=2Fe 2++N 2↑+2H 2O+4H ++2C1-邻二氮菲还能与许多金属离子形成络合物,其中有些是较稳定的(如Cu 2+、Co 2+、Ni 2+等),有些还带有较浅的颜色(如Cu 2+、Co 2+等),但是,只要这些离子存在量适当,并且加入足够过量的邻二氮菲,便不会影响Fe 2+的测定。

当这些离子存在量较高时,可用EDTA 等预先分离。

Cu 2+也与邻二氮菲反应生成稳定的橙红色络合物,因而干扰Fe 2+的测定。

三:实验步骤1. 吸收曲线的绘制用吸量管吸取 2mL 1.00×10-3mol -1的标准铁溶液于50 mL 比色管中,加入1 mL 10%的盐酸羟胺溶液,摇匀(原则上每加入一种试剂后都要摇匀)。

实验六-铁的测定

实验六-铁的测定

实验六铁的测定(邻二氮菲比色法)一、实验目的1.了解邻二氮菲比色法测定铁的原理。

2.掌握邻二氮菲比色法测定铁的方法。

二、实验原理在pH值2~9的溶液中,邻二氮菲(又称邻菲罗琳,菲绕琳)能与二价铁离子生成稳定的橙红色络合物,在波长λ=510nm处有最大吸收,其吸光度与铁含量成正比,可用比色法测定。

在显色前,可用盐酸羟胺把Fe3+还原为Fe2+后再作反应。

三、仪器与试剂四试剂配制(学生分四组,每组配制两份溶液)2.试剂①10%盐酸羟胺溶液,用前配制②1mol/L盐酸溶液③ 10%乙酸钠溶液 ④2%高锰酸钾溶液⑤0.12%邻二氮菲水溶液(新鲜配制):称取0.12 g 邻二氮菲于烧杯中,加60 mL 水加热至80℃溶解,冷却后移入100mL 容量瓶定容。

⑥铁标准贮备液:准确称取0.4979 g 硫酸亚铁溶于100mL 水中,加入5mL 浓硫酸微热,溶解后随即逐滴加入2%高锰酸钾溶液,至最后一滴红色不褪色为止,用水定容至1000mL ,此溶液每毫升含Fe 3+100μg 。

⑦铁标准使用液:使用前将标准工作液准确稀释10倍,此溶液每毫升含Fe 3+10μg 。

五、实验步骤 1.样品处理称取均匀样品10. 0g ,干法灰化后,加2mL(1+1)盐酸于水浴上蒸干,再加入5mL 蒸馏水,加热煮沸,冷却,移入100mL 容量瓶用水定容,摇匀。

2.标准曲线绘制准确吸取上述铁标准使用液0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0mL ,分别置于50mL 容量瓶中,加入1mol/L 盐酸1mL ,10%盐酸羟胺1mL ,0.12%邻二氮菲1mL ,10%乙酸钠5mL ,然后用水稀释至刻度摇匀。

10min 后,用l cm 比色皿,以不加铁标的试剂空白作参比,在510nm 波长处测定各溶液的吸光度,以含铁量为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。

3.样品测定准确吸取样液5~10mL (视铁含量的高低)于50mL 容量瓶中,按标准曲线的制作步骤,加人各种试剂,测定吸光度,在标准曲线上查出相对应的铁含量(μg )。

邻二氮菲分光光度法测定微量铁

一. 实验名称:邻二氮菲分光光度法测定微量铁 二. 实验目的1. 通过分光光度法测定铁的条件实验,学会选择和确定分光光度分析的适宜条件。

2. 了解光栅分光光度计的构造和使用方法。

3. 掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法。

三. 实验原理邻二氮菲使铁的一种优良的显色剂,在pH2~9的溶液中,Fe 2+能与其生成1:3的橙红色配合物,3lg 21.3β= 最大吸收波长510nm 处的摩尔吸光系数为4111.110L mol cm --⨯•• 。

在一定浓度范围内,Fe 2+的浓度范围内,Fe 2+的浓度与配合物吸光系数的关系遵循朗伯-比尔定律。

有关反应如下:NNFe2+33Fe2++该显色反应选择性很高,形成的配合物较稳定,在还原剂的存在下,颜色可保持数月不变。

由于Fe 3+也可与邻二氮菲生成1:3的淡蓝色配合物,3lg 14.1β=,所以,在显色反应前,需将Fe 3+全部还原成Fe 2+。

四. 实验用品1.仪器 721或722型分光光度计。

2.试剂(1)0.1 mg ·L-1铁标准液 准确称取0.702 0 g NH 4Fe(S04)2·6H 20置于烧杯中,加少量水和20 mL 1:1H 2S04溶液,溶解后,定量转移到1L 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

(2)100 g ·L-1盐酸羟胺水溶液 用时现配。

(3)1.5 g ·L-1邻二氮菲水溶液 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。

(5)1 mol ·L-1氢氧化钠溶液。

五. 实验步骤1.准备工作。

打开分光光度计开关,预热。

2.确定最大吸收波长。

取50 mL容量瓶(1#),用吸量管加入1 mL 100 g·L-1盐酸羟胺溶液,再各加入2 mL 1.5 g·L-1邻二氮菲溶液、5 mL 1.0 mol·L-1乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀(参比溶液)。

邻二氮杂菲分光光度法测定铁


0.25 0.2
吸光度
0.15 吸光度A 0.1 0.05 0 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 波长
18
标准曲线的测绘
V标样 (mL)
吸光度
0.45 0.4 0.35 0.3
2.0 0.097
4.0 0.181
7
Fe3+与邻二氮杂菲也能生成3∶1淡蓝色配合物, 其lgk稳 =14.1 。因此,在显色之前应预先用盐 3+ 2+ 酸羟胺将Fe 还原成Fe ,其反应式如下:
2Fe3 2NH2OH HCl 2Fe2 N2 2H2O 4H 2Cl
测定时,控制溶液的酸度在pH=5左右比较合适。 酸度高,反应进行较慢;酸度太低则水解,影 响显色。
14
(2)未知液中铁含量的测定:吸取 10mL未知液代替标准溶液,其他步骤均 同上,测定吸光度。由未知液的吸光度 在标准曲线上查出10mL未知液中铁的含 量,以mg/L表示结果。
注意:(1)、(2)两项的溶液配制和吸光 度测定宜同时进行。
15
数据处理
1、吸收曲线的描绘
波长 430 (nm) 吸光 度 450 470 490 500 510 520 530 550 570
11
(3) 显 2.5mL1mol/LNaOAc溶液 色 剂 100g/L盐酸羟胺 不同体积1g/L 浓 2 溶液0.5mL 邻二氮杂菲溶液 度 试 验: 3 1 2.5mL10μg/mL的铁 标准溶液于容量瓶中
取样于比色皿
最大波长处 测定吸光度A
12
(4)溶液酸度对配合物的影响:
5mL2mol/LHCl溶液和 10mL100g/L盐酸羟胺溶液

邻二氮菲分光光度法测定微量铁 一、实验目的 1、学会吸收曲线及标准

邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、实验目的1、学会吸收曲线及标准曲线的绘制,了解分光光度法的基本原理。

2、掌握用邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理。

3、学会722型分光光度计的正确使用,了解其工作原理。

4、学会数据处理的基本方法。

5、掌握比色皿的正确使用。

二、实验原理根据朗伯-比耳定律:A=εbc,当入射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。

只要绘出以吸光度A为纵坐标,浓度c为横坐标的标准曲线,测出试液的吸光度,就可以由标准曲线查得对应的浓度值,即未知样的含量。

同时,还可应用相关的回归分析软件,将数据输入计算机,得到相应的分析结果。

用分光光度法测定试样中的微量铁,可选用显色剂邻二氮菲,邻二氮菲分光光度法是化工产品中测定微量铁的通用方法,在pH值为2-9的溶液中,邻二氮菲和二价铁离子结合生成红色配合,此配合物的lgK=21.3,摩尔吸光ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1,稳=14.1。

所以在加入显色剂之而Fe3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物,呈淡蓝色,lgK稳前,应用盐酸羟胺(NH2OH·HCl)将Fe3+还原为Fe2+,其反应式如下:2Fe3++2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H++2Cl-测定时酸度高,反应进行较慢;酸度太低,则离子易水解。

本实验采用HAc-NaAc 缓冲溶液控制溶液pH≈5.0,使显色反应进行完全。

为判断待测溶液中铁元素含量,需首先绘制标准曲线,根据标准曲线中不同浓度铁离子引起的吸光度的变化,对应实测样品引起的吸光度,计算样品中铁离子浓度。

本方法的选择性很高,相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-;20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-;5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等离子不干扰测定。

但Bi3+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Ag+等离子与邻二氮菲作用生成沉淀干扰测定。

邻二氮菲分光光度法测定微量铁(精)

2Fe3++2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H++2Cl-
测定时控制溶液的酸度为pH≈5较为适宜。用邻二氮菲可测定试样中铁的总 量。
实验预习
❖预习邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理。 ❖了解TU-1901紫外-可见分光光度计的主要构造和使用方法。
仪器和试剂
仪器
TU-1901紫外-可见分光光度计,1 cm吸收池,10 mL 吸量管,50 mL 比色管 (或容量瓶)
注意事项和问题
1. 邻二氮菲分光光度法测定微量铁时为何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? 3. 透射比与吸光度两者关系如何?测定条件指哪些? 4. 邻二氮菲与铁的显色反应,其主要条件有哪些? 5. 加各种试剂的顺序能否颠倒?
谢谢观赏
勤能补拙,学有成就!
2021/11/11
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实验步骤
1. 吸收曲线的绘制和测量波长的选择: 2. 用吸量管吸取2.00 mL1.0×10-3mol.L-1标准溶液,注入50mL比色管中, 加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液,摇匀,加入2.00 mL0.15%邻二氮菲溶液, 5.0 mL NaAc溶液,以水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿,采用试 剂溶液为参比溶液,在440-560 nm间,每隔10 nm测量一次吸光度,以波 长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制吸收曲线,选择测量的适宜波长。
2. 工业盐酸中铁含量的测定:
(1)标准曲线的制作: 在5支50 mL比色管中,分别加入0.20、0.40、0.60、 0.80、1.00 mL 100 g/mL铁标准溶液,再加入1.00 mL10%盐酸羟胺溶液, 2.00 mL0.15%邻二氮菲溶液和5.0 mL NaAc溶液,以水稀释至刻度,摇匀。
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实验六邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验教案课程名称:分析化学实验B教学内容:邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验—单因素实验法实验类型:验证教学对象:化工、环境工程、药学、生物科学、应用化学、医学检验、制药、复合材料、生物工程、生物技术授课地点:中南大学南校区化学实验楼401授课学时:4学时一、教学目的与要求1、练习并掌握吸量管、比色管、比色皿的使用;2、掌握分光光度法的条件试验及测定方案的拟定;3、掌握分光光度法测定邻二氮菲与铁的配合物组成的实验方法;4、了解分光光度计的构造、性能及使用方法;5、学习掌握722S型分光光度计的正确使用,了解其工作原理;6、掌握单因素实验法数据处理方法。

二、知识点分光光度法、配位反应、显色反应、影响显色反应的因素、酸度、标准溶液、吸量管、比色管、比色皿、实验报告的撰写(数据处理三线表表格化)三、技能点玻璃器皿的洗涤、吸量管的使用、系列条件实验溶液的配制、比色皿的使用、分光光度计的使用四、教学重点及难点重点:邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验的基本原理和操作方法难点:722s型分光度计的操作、酸度条件的选择与控制五、教学方法任务驱动法、分组讨论法、阅读指导法、现场讲解指导等六、复习引入1、复习分光光度法有关知识,提问学生:(1) 邻二氮菲分光光度法测定微量铁时加入盐酸羟胺溶液的目的?(将Fe3+还原为Fe2+,)(2) 可见分光光度法测定无机离子,要经过几个过程?(要经过两个过程:一是显色过程;二是测量过程)(3) 显色条件与哪些因素有关?(显色剂用量、酸度、时间、温度、溶剂及干扰物质)[引入] 分光光度法的应用:邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验[引言] 在可见光分光光度法的测定中,通常是将被测物与显色剂反应,使之生成有色物质,然后测其吸光度,进而求得被测物质的含量。

因此,显色条件的完全程度和吸光度的测量条件都会影响到测量结果的准确性。

为了使测定有较高的灵敏度和准确性,必须选择适宜的显色反应条件和仪器测量条件。

通常所研究的显色反应条件有显色温度和时间,显色剂用量,显色液酸度,溶剂、干扰物质的影响因素及消除等,仪器测量条件主要是测量波长、吸光度读数范围和参比溶液的选择。

条件试验的一般采用单因素条件实验,即改变其中一个因素,暂时固定其他因素,显色后测量相应溶液吸光度,通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件。

确定显色反应的最佳实验条件,也就可以在一定程度上保证了实验的准确度和精密度。

[新授]课题:邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验—单因素条件实验法[提出任务]教师提出本课题的学习任务:1、邻二氮菲分光光度法测定铁的基本条件是什么?2、邻二氮菲吸光光度法测定微量铁的实验中,溶液的酸度是如何影响的?3、邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验的操作方法。

[任务探索]1、邻二氮菲分光光度法测定铁的基本条件是什么?根据有关学习资料,思考下列问题:(1) 分光光度法测定铁时吸光度的读数范围是多少?如何确定分析物质的浓度范围?(2) 邻二氮菲与铁的配合物组成是怎样测定的?(3) 在条件实验中为什么可以用水为参比,而不必用试剂空白溶液为参比?[归纳]引导学生归纳总结出邻二氮菲分光光度法测定铁的基本条件是什么?邻二氮菲(又称邻菲罗啉)是测定微量铁的较好试剂,在pH=3~9的条件下,二价铁离子与试剂生成极稳定的配位比为1:3的橙红色配合物,配合物的lgk稳=21.3,其在510nm波长下有最大吸收,且遵守朗伯-比耳定律,摩尔吸光系数ε510=11000。

在显色前,用盐酸羟胺把三价铁离子还原为二价铁离子:4Fe3+ + 2NH2OH———4Fe3+ + N2O + 4H+ + H 2O测定时,控制溶液pH=5较为适宜,酸度高时,反应进行较慢,酸度太低,则二价铁离子水解,影响显色。

条件试验通常采用单因素实验法。

其原理是在几个条件实验中,改变其中一个因素,暂时固定其他因素,显色后测量相应溶液吸光度,通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件。

[学生回答](1) 分光光度法测定铁时吸光度的读数范围是多少?如何确定分析物质的浓度范围?[讲解]分光光度法测定铁时吸光度的读数范围是0.2~0.8,吸光度的读数范围和实验得到的摩尔吸光系数及吸光光程从而确定分析物质的浓度范围。

(2) 邻二氮菲与铁的配合物组成是怎样测定的?[讲解] 一般采用摩尔比法,又称饱和法。

即即配制一系列溶液,各溶液的金属离子浓度、酸度、温度等条件恒定,只改变配位体的浓度,在络合物的最大吸收波长处测定各溶液的吸光度,以吸光度对摩尔比c L/c M作图,如图6-1所示:图6-1 摩尔比法测定络合物组成将曲线的线性部分延长相交于一点,该点对应的c L/c M值即为配位数n。

(3) 在条件实验中为什么可以用水为参比,而不必用试剂空白溶液为参比?[讲解] 在酸度为 pH=3~9 的溶液中,邻二氮菲和Fe2+生成稳定的桔红色配合物,λmax =510nm,εmax =1.1×104L /(mol·cm) ,在还原剂存在下,颜色可保持几个月不变。

邻二氮菲与Fe3+也生成 3:1 配合物,呈淡蓝色。

因此在显色之前,需要用盐酸羟胺 ( 或抗坏血酸 ) 将全部的Fe3+还原为Fe2+。

试剂空白不止含有水,而还含有如无机盐,缓冲液等,而这些东西都有吸光值,实验测定的是二价铁离子,所以空白试剂必须把样品中除了二价铁离子以外的有吸光值的物质因素扣除,而进行条件实验中不需考虑这些因素的影响,所以在条件实验中可以用水为参比。

2、邻二氮菲吸光光度法测定微量铁的实验中,溶液的酸度是如何影响的?[讲解]溶液的酸度直接影响着金属离子和显色剂的存在形式以及有色配合物的组成和稳定性。

酸度对金属离子存在状态的影响、酸度对显色剂浓度的影响、酸度对显色剂颜色的影响、酸度对配合物组成的影响、酸度对配合物稳定性,可见,酸度对显色反应的影响很大,而且表现在多方面,所以,显色反应的酸度要通过实验来确定。

3、邻二氮菲吸光光度法测定铁的条件试验的操作方法。

[阅读] 指导学生阅读实验报告中的实验步骤。

[讨论] 两个学生一组,归纳测定操作要点。

[提问] 学生代表小组发言:邻二氮菲分光光度法测定铁的条件实验的测定步骤(1) 722s型分光度计操作步骤(a) 开机(b) 定波长入=510nm(c) 打开盖子调零T=0。

(d) 关上盖子,调满刻度至T=100(A=0)。

(e) 参比溶液(蒸馏水)比色皿放入其中,均合T=100调满(A=0)。

(f) 第一格不动,二,三,四格换上标液(共计7个点)调换标液时先用蒸馏水清洗后,再用待测液(标液)清洗,再测其分光度(2) 邻二氮菲与铁的配合物的稳定性用吸量管准确吸取1.0×10-4mol·L-1铁标准溶液10 mL,置于50mL容量瓶中。

加入10%盐酸羟胺溶液1mL,摇匀后加入1mol·L-1醋酸钠溶液5mL和0.1%(5.0×10-3 mol·L-1)邻二氮菲溶液3mL,以水稀释至刻度,摇匀。

立即在分光光度计上,用1cm比色皿,以水为参比溶液,在510 nm处测定吸光度。

经5min、10min、15min,30 min,45min,60min后,各测一次吸光度。

以时间(t)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制A—t曲线,从曲线上判断配合物稳定的情况。

(3) 显色剂浓度的影响取25mL比色管7个,用吸量管准确吸取1.0×10-4 mol·L-1铁标准溶液5mL 于各比色管中,加入10%盐酸经胺溶液3mL援匀,再加入1 mol·L-1醋酸钠5mL,然后分别加入0.02%邻二氮菲溶液(1.0×10-3 mol·L-1)0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0和 4.0mL,以水稀释至刻度,摇匀。

10min后,在分光光度汁上,用适宜波长(510nm),1cm比色皿,以水为参比测定不同用量显色剂溶液的吸光度。

然后以邻二氮菲试剂的体积(毫升数)为横坐标,吸光度为纵坐标、绘制A—v曲线,由曲线上确定显色剂最佳加入量。

(4) 溶液酸度对配合物的影响准确吸取1.0×10-3 mol·L-1铁标准溶液10 mL,置于100mL容量瓶中,加入2mol·L-1盐酸5mL和10%盐酸羟胺溶液10 mL,初步摇匀,经5min后,再加入0.1%(5.0×10-3 mol·L-1)邻二氮菲溶液30 mL,以水稀释至刻度,摇匀后备用。

取25mL比色管7个,用吸量管分别准确吸取上述溶液10mL于比色管中,然后在各个比色管中,依次用吸量管准确吸取加入0.4 mol·L-1的氢氧化钠溶液1.0,2.0,3.0.4.0,6.0.8.0及10.0mL,以水稀释至刻度,摇匀,使各溶液的pH从小于等于2开始逐步增加至12以上,10min后,测定各溶液的pH值。

先用pH l--14广泛试纸确定其粗略pH值,然后进一步用精密pH试纸确定其较准确的pH值(最好采用pH计测量溶液的pH值,误差较小)。

同时在分光光度计上,用适当的波长(510 nm),1cm比色皿,以水为参比测定各溶液的吸光度。

最后以pH值为横坐标.吸光度为纵坐标,绘制A—pH曲线,由曲线上确定最适宜的pH范围(5) 邻二氮菲一铁(Ⅱ)络合物的组成取25mL比色管7个,用吸量管准确吸取1.0×10-4 mol·L-1铁标准溶液5mL于各比色管中,加入10%盐酸经胺溶液3mL援匀,再加入1 mol·L-1醋酸钠5mL,然后分别加入0.02%邻二氮菲溶液(1.0×10-3mol·L-1)0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0和 4.0mL,以水稀释至刻度,摇匀。

10min后,在分光光度汁上,用适宜波长(510nm),1cm比色皿,以水为参比测定不同用量显色剂溶液的吸光度。

计算出不同溶液中的亚铁与邻二氮菲的摩尔比(n Phen/n Fe2+),以n Phen/n Fe2+为横坐标,吸光度A为纵坐标、绘制A—n Phen/n Fe2+曲线,将曲线的线性部分延长相交于一点,该点对应的n Phen/n Fe2+值即为邻二氮菲与铁的配合物组成。

(6) 数据记录与处理及结论(a)邻二氮菲与铁的配合物的稳定性表1 邻二氮菲与铁的配合物的稳定性放置时间/min 0 5 10 15 30 45 60吸光度A以吸光度A为纵坐标,以相应的时间t为横坐标,在坐标纸上绘制A-t曲线,从曲线中得出适宜的显色时间。

(b)显色剂浓度的影响表2 显色剂浓度的影响容量瓶号 1 2 3 4 5 6 7显色剂量/mL 0.3 0.6 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0吸光度A以吸光度A为纵坐标,以相应的显色剂用量(mL)为横坐标,在坐标纸上绘制A-v曲线,从曲线中得出适宜的显色剂用量。

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