实验十二邻二氮菲吸光光度法测定铁.ppt
实验十二 邻二氮菲吸光光度法测定铁,1学习任何选择吸光光度分析的试验条件。2掌握吸光光度法测定微量铁的原理及方法。3掌握分光光度计和吸量管的使用方法。,一、实验目的,二、实验原理,在pH为29的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(Phen)生成1:3的桔红色的稳定配合物。,lg 3=21.3,2 Fe3+2NH2OHHCl=2 Fe2+N2+4H+2H2O+2Cl-,Fe3+与邻二氮菲生成1:3的淡蓝色配合物，其lg 314.1,盐酸羟胺还原,为了尽量减少其他离子的影响，通常在微酸性(pH约5)溶液中显色。本法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍的Cr3+、Mn3+、V(V)、PO43-，5倍的Co2+、Cu2+等不干扰铁的测定。若共存离子量大时，可采用EDTA进行配位掩蔽或预先分离。,朗伯-比耳定律,物质对单色光吸收的强度与溶液的浓度和液层厚度的定量关系。,吸光光度法的条件试验,三、仪器与试剂,SP2000型分光光度计,步骤,开机,调零,调满度,设置方式,测定样品,单波长单光束分光光度计,(1)铁标准溶液(100 gmL-1 即1.7910-3 molL-1)(2)邻二氮菲水溶液A(1.5 gL-1)(3)邻二氮菲水溶液B1.7910-3 molL-1(组成比用，0.3548 gL-1)A溶液是B溶液的4.23 倍(4)盐酸羟胺(100 gL-1)用时配制(5)乙酸钠溶液(1 molL-1)(6)氢氧化钠溶液(1 molL-1)(7)盐酸溶液(6 molL-1),试 剂,四、实验内容,条件试验铁含量的测定摩尔比法测定配合物的组成比、摩尔吸光系数及反应的平衡常数,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,试剂空白为参比溶液，在440560 nm之间，每隔l0 nm测一次吸光度,在最大吸收峰附近，每隔5 nm测量一次吸光度,50 mL容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL(100 g)铁标准溶液,1、条件实验1.1 吸收曲线的制作和测量波长的选择,在坐标纸上，绘制A与关系的吸收曲线,吸收曲线,邻二氮菲-Fe2+配合物,max=510 nm,吸收蓝绿色光,显示橙红色,1.2 酸度的选择,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，摇匀,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,50 mL容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL(100 g)铁标准溶液,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,X mL 1 molL-1 NaOH,(用pH计测量溶液pH值),x mL NaOH:0.00 mL，0.20 mL，0.50 mL，1.00 mL 1.50 mL，2.00 mL，2.50 mL,3.00 mL,绘制A与pH关系的酸度影响曲线,1.3 显色剂用量的选择,c 当显色剂用量达到某一数值时，吸光度不再增大,b 与a不同之处是平坦部分较窄，当显色剂浓度继续增大时，试液的吸光度反而下降,a 随显色剂用量增大，试液的吸光度也增大,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,50 mL容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL(100 g)铁标准溶液,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,绘制A与V关系的显色剂用量影响曲线,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,X mL Phen:0.10 mL，0.30 mL，0.50 mL，0.80 mL，l.00 mL，2.00 mL,4.00 mL,1.4 显色时间,A,t,a,b,稳定时间,显色时间,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,50 mL容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL(100 g)铁标准溶液,测量放置t时间后的各溶液的吸光度,在所选择的波长下，以蒸馏水为参比,绘制A与t关系的显色时间影响曲线,放置t 时间:5min，10 min，30min，60min，120min，180min.,用移液管吸取10.00 mL 100 gmL-1铁标准溶液于100 mL 容量瓶中，加入2 mL 6 molL-1 HCl溶液，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液Fe3+的浓度为10 gmL-1。,2、铁含量的测定2.1 工作曲线的制作,x mL 铁标准溶液,50 mL容量瓶,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,l cm比色皿,放置l0 min,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,绘制工作曲线,x mL 铁标准溶液:0.00 mL，2.00 mL，4.00 mL，6.00 mL，8.00 mL，l0.00 mL,以试剂空白为参比(即0.0 mL铁标准溶液),2.2 试样中铁含量的测定,准确吸取5.00 mL试液于50 mL容量瓶中，按标准曲线的制作步骤，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(单位为gmL-1)。,A,(gmL-1),(Fe3+)(gmL-1),A试液,铁含量测定,3、摩尔比法测定配合物的组成比、摩尔吸系数及反应的平衡常数3.1 摩尔比法测定组成比,1 mL盐酸羟胺溶液,摇匀,50 mL容量瓶,l cm比色皿,1.00 mL铁标准溶液,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀释至刻度，摇匀,放置l0 min,X mL Phen:1.00 mL，1.50 mL，2.00 mL，2.50 mL，3.00 mL，3.50 mL,4.00 mL，4.50 mL,在所选择的波长下，测量各溶液的吸光度,以蒸馏水为参比,以A对cR/cM作图,注意：铁标液与Phen浓度均为：1.7910-3 molL-1,图1,组成比？显色剂用量？,方法一 由绘制的标准曲线，重新查出某一适中铁浓度相应的吸光度Ai，计算Fe2+-Phen配合物的摩尔吸光系数。,方法二 由摩尔比法求出配合物的摩尔吸光系数。由摩尔比法确定出曲线所达到的最大吸光度Amax(如图)，则：,3.2 摩尔吸光系数的测定,根据所求出的摩尔吸光系数，可以求出每份溶液中金属离子与显色剂平衡时的浓度。,cM=M+MR3cR=R+3MR3,R=cR-3MR3,M=cM-MR3,3.3 配合物稳定常数的测定,Ai每份溶液所测得的吸光度Vi加入1.7910-3 molL-1的邻二氮菲溶液的体积,根据以上平衡浓度，可以计算出该点平衡常数Ki。,求出各份溶液的Ki后取其平均值，即为测定结果。,注意：在图1中CD段呈曲线，此时配合物离解度较大，上述计算误差很大，实际计算只能采用OC段直线部分的数据。,如何简化操作手续？,1 标准曲线中哪一个点代替波长选择？从工作曲线中选择6.0 mL即60 g的哪一个点。2 显色时间？就用上面的那一个点或者波长找到后再做一个工作曲线的点。3 显色剂用量与组成比测定？做了组成比就知道了显色剂用量。4 配合物形成常数？按照原理直接计算即可。,1.本实验量取各种试剂时应分别采用何种量器较为合适?为什么?2.试对所做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(总铁)和亚铁的含量?试拟出一简单步骤。4.制作工作曲线和进行其它条件试验时，加入试剂的顺序能否任意改变?为什么?,
