仪器分析实验邻二氮菲分光光度法测定铁

组成部分：光源，单色器，吸收池，检测器，显示装置 可见光区采用钨灯光源，玻璃吸收池，单色器为光栅
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，用吸量管分别加入0， 0.20，0.40，0.60，0.80，1.0 mL铁标准溶液(含铁0.1 g· L-1)， 分别加入1 mL 100 g· L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min， 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。 2．吸收曲线的绘制 在分光光度计上，用1 cm吸收池，以试剂空白溶液(1号)为参 比，在440～560 nm之间，每隔10 nm测定一次待测溶液(5号) 的吸光度A，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收 曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长。 比色皿的使用中，每改变一次试液浓度，比色皿都要洗干净
四、实验步骤：
3．显色剂用量的确定 在7只50 mL容量瓶中，各加2.0 mL 10-3 mol· L-1铁标准溶液 和1.0 mL 100 g· L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min。分别 加入0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，2.0，4.0 mL 1.5 g· L-1邻二氮 菲溶液，再各加5.0 mL1.0 mol· L-1 乙酸钠溶液，以水稀释 至刻度，摇匀。以水为参比，在选定波长下测量各溶液的 吸光度。以显色剂邻二氮菲的体积为横坐标、相应的吸光 度为纵坐标，绘制吸光度－显色剂用量曲线，确定显色剂 的用量。
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。
A bc
1 A lg T
透光度（透射比）：
入射光 I0
透射光 It
T =
It I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 全部透射 T = 0.0 % T = 100.0 %
吸光度A: 1706年，朗伯研究发现，A∝b；1852年，比尔研究发现，A∝c
I0 A lg Kbc It
数据记录及处理
使用计算机Excel表格进行
思考题
1．用邻二氮菲测定铁时，为什么要加入盐酸羟胺?其作 用是什么?试写出有关反应方程式。 2．根据有关实验数据，计算邻二氮菲一Fe(Ⅱ)络合物在 选定波长下的摩尔吸收系数。 3．在有关条件实验中，均以水为参比，为什么在测绘 标准曲线和测定试液时。要以试剂空白溶液为参比?
四、实验步骤：
5．络合物稳定性的研究 移取2.0 mL 10-3 mol· L-1铁标准溶液于50 mL容量瓶中， 加入1.0 mL 100 g· L-1盐酸羟胺溶液混匀后放置2 min。2.0 mL 1.5 g．L-1邻二氮菲溶液和5.0 mL 1.0 mol· L-1。乙酸 钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，在选定 波长下，用1 cm吸收池，每放置一段时间测量一次溶液 的吸光度。 放置时间：5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，3 h。 以放置时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制A－t曲线， 对络合物的稳定性作出判断。
1 A lg T
朗伯－比尔定律
朗伯－比尔定律的物理意义：当一束平行单色光垂直照射到均 匀、非散射的吸光物质的溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的 浓度及液层厚度成正比。 吸光度具有加和性
三、仪器和试剂：
(1)0.1 g· L-1铁标准储备液 准确称取0.7020 g NH4Fe(SO4)2· 6H2O置于L容量瓶中，用水稀释至刻度， 摇匀。 (2)10-3 mol· L-1铁标准溶液 可用铁储备液稀释配制。 (3)100 g· L-1盐酸羟胺水溶液 用时现配。 (4)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。 (5)1.0 mol· L-1乙酸钠溶液。 (6)0.1 mol· L-1氢氧化钠溶液。
实验1
邻二氮菲分光光度法测定铁
一、实验目的： 1．掌握邻二氮菲法测定铁的原理； 2．了解分光光度计的构造； 3．掌握分光光度计的正确使用； 4．学会工作曲线的制作和样品的测定
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，ε508=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－
四、实验步骤：
6．标准曲线的测绘 以步骤1中试剂空白溶液(1号)为参比，用1cm吸收池， 在选定波长下测定2～6号各显色标准溶液的吸光度。 在坐标纸上，以铁的浓度为横坐标，相应的吸光度为 纵坐标，绘制标准曲线。 7．铁含量的测定 试样溶液取20mL按步骤1显色后，在相同条件下测量 吸光度，由标准曲线计算试样中微量铁的质量浓度。
四、实验步骤：
4．溶液适宜酸度范围的确定 在9只50 mL容量瓶中各加入2.0 mL10-3 mol· L-1铁标准溶液和 1.0 mL 100 mol· L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min。各加2 mL 1.5 g· L-1邻二氮菲溶液，然后从滴定管中分别加入0， 2.00，5.00，8.00，10.00，20.00，25.00，30.00，40.00 mL 0．1 mol· L-1NaOH溶液摇匀，以水稀释至刻度，摇匀。用精 密pH试纸测量各溶液的pH。 以水为参比，在选定波长下，用1 cm吸收池测量各溶液的 吸光度。绘制A—pH曲线，确定适宜的pH范围。
注意事项： 实验完毕，将所有器皿（容量瓶、比色池）洗干净
实验考查： 混合碱的分析
实验注意事项：
试剂的加入必须按顺序进行； 定容后必须充分摇匀后进行测量； 分光光度计必须预热30min，稳定后才能进行测量； 比色皿必须配套，装上待测液后透光面必须擦拭干净； 切勿用手接触透光面； 在进行条件试验时，每改变一次试液浓度，比色皿都 要洗干净； 同一组溶液必须在同一台仪器上测量； 标准曲线的质量是测定准确与否的关键，标准系列溶 液配制时，必须严格按规范进行操作 待测溶液一定要在工作曲线线形范围内，如果浓度超 出直线的线性范围，则有可能偏离朗伯-比耳定律是光 吸收的基本定律，就不能使用吸光光度法测定。