实验十四 邻二氮菲吸光度法测定铁 一、实验目的 二、实验原理 三、主要仪器及试剂 四、实验内容 五、实验步骤 六、思考题

一、实验目的 1、熟练吸光光度分析法测铁的基本原理及方法 2、学习如何选择吸光光度分析法的实验条件 3、了解分光光度计的结构和工作原理 4、学会光度计的使用方法及吸量管的操作

二、实验原理 1、邻二氮菲(o-ph)是测定微量铁的较好试剂。在pH＝2～9 的溶液中，试剂与Fe2+生成稳定的红色配合物，其lgK形＝21.3， 摩尔吸光系数ε = 1.1×104，其反应式如下： Fe2+ + 3(o-ph) ⇌ Fe(o-ph)32+ 红色配合物的最大吸收峰在510nm波长处。当铁为+3价时，可用盐酸羟胺还原， 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Cr3+、Mn2+、V(ⅴ)、PO43-，5倍Co2+、Cu2+等均不干扰测定。

2、朗伯-比耳定律： A=lgIt/I0=εb c （ A：吸光度，ε：摩尔吸光系数，b：液层厚度，c：溶液的摩尔浓度。） It I0

三、主要仪器及试剂 1．7200-可见分光光度计，pH计，50ml容量瓶8个, 2．铁标准溶液：含铁100µg/mL。 准确称取0.8634g AR级的NH4Fe(SO4)2·12H2O，置于200mL烧杯中，加入20mL1:1HCl和少量水,溶解后,定量地转移至１升容量瓶中，以水稀释之刻度，摇匀。 3．邻二氮菲：1.5g/L新配制的水溶液。 4．盐酸羟胺： 100g/L水溶液（用时配制） 5．醋酸钠溶液 1mol/L 6．NaOH 1mol/L 7．HCl 6 mol/L

四、实验内容 1．条件试验 1）吸收曲线的制作和测量波长的选择 2）溶液酸度的选择 3）显色剂用量的选择 4）显色时间 2．铁含量的测定 1) 标准曲线的制作 2）试样中铁含量的测定

五、实验步骤 1．条件试验 1）吸收曲线的制作和测量波长的选择 用吸量管吸取0.00，1.00mL铁标准溶液，分别注入两个50mL容量瓶中，各加入1mL盐酸羟胺溶液，2mL邻二氮菲，5mL NaAc，用水稀释至刻度，摇匀。放置10min后，用1cm比色皿，以试剂空白（即0.0mL铁标准溶液）为参比溶液，在440～600nm波长范围下，设定扫描间隔为1nm，用7200-可见分光光度计扫描吸收光谱图，从光谱图上选择测定Fe的适宜波长，一般选用最大吸收波长λmax。

2）溶液酸度的选择 取8个50mL容量瓶，用吸量管分别加入1.00mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺溶液，2mL邻二氮菲，摇匀。用5mL吸量管分别加入0.00mL，0.20mL，0.50mL，1.00mL，1.50mL，2.00mL，2.50mL，和3.00mL 1mol/L NaOH溶液，用水稀释至刻度，摇匀。放置10分钟。用1cm比色皿，以蒸馏水为参比，在选择的波长下测定各溶液的吸光度A。同时用pH计测量各溶液的pH值。以pH为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制A与pH关系的酸度影响曲线，得出测定铁的适宜酸度范围。

3）显色剂用量的选择 取7个50mL容量瓶，用吸量管分别加入1.00mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺溶液，摇匀。再分别加入0.10mL，0.30mL，0.50mL，0.80mL，1.00mL，2.00mL，4.00mL Phen，和5mLNaAc溶液，用水稀释至刻度，摇匀。放置10分钟。用1cm比色皿，以蒸馏水为参比，在选择的波长下测定各溶液的吸光度A值。以所取Phen的体积V为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制A与V关系的显色剂用量影响曲线。得出测定铁时的显色剂的适宜用量。

4）显色时间 在一个50mL的容量瓶中，用吸量管加入1.00mL铁标准溶液，1mL盐酸羟胺溶液，摇匀。再加入2mLPhen，5mLNaAc，以水稀释至刻度，摇匀。立刻用1cm的比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在选定的波长下测量吸光度A。然后依次测量放置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关系的显色时间影响曲线。得出铁与邻二氮菲显色反应所需要的适宜时间。

2．铁含量的测定 1) 标准曲线的制作 用移液管吸取10.00mL100μg/L铁标准溶液于100mL容量瓶中，加入2mL6mol/LHCl溶液，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液Fe3+的浓度为10μg/mL。 在6个50mL容量瓶中，用吸量管分别加入0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL铁标准溶液，均加入1mL盐酸羟胺，摇匀。再加入2mLPhen，5mLNaAc，摇匀。以水稀释至刻度，摇匀后放置10min。用1cm的比色皿，以试剂空白为参比，在选定的波长

下测量各溶液的吸光度A。以铁含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。 由绘制的标准曲线，重新查出某一铁浓度相应的吸光度，计算Fe2+-Phen络合物的摩尔吸光系数ε。 2）试样中铁含量的测定 准确吸取适量试液于50容量瓶中，按标准曲线制作的步骤，加入各种试剂，测量吸光度。从标准曲线上查出和计算试液中铁的含量。

六、思考题 1．本实验量取各种试剂时应分别采用何种量器较为合适？为仕么？ 2．试对所做的条件试验进行讨论并选择适宜的测量条件。 3．怎样用吸光光度法测定水样中的全铁和亚铁的含量？试拟出一简单步骤。 4．制作标准曲线和其它条件试验时，加入试剂的顺序能否任意改变？为仕么？

七、参考文献 1. 《分析化学实验》分析化学(第三版).武汉大学编.高等教育出版社. 2. 《分析化学实验》(第四版).武汉大学编.高等教育出版　社.1999 3. 《基础分析化学实验》(第二版).北京大学出版社,1998 4. 《无机及分析化学实验》(第四版).南京大学编.高等教育出版社.2006