一、实验目的:
了解朗伯-比尔定律的应用,掌握邻二氮菲法测定铁的原理;了解分光光度计的构造;掌握分光光度计的正确使用方法;学会吸收曲线的绘制和样品的测定原理。
二、实验原理
邻菲啰啉是测定微量铁的较好试剂。在pH=2~9 的条件下,邻菲啰啉与Fe2+生成稳定的橙红色配合物,其反应式如下:
Fe3+能与领二氮菲生成淡蓝色配合物(不稳定),故显色前加入还原剂:盐酸羟胺使其还原为Fe2+。。
三、仪器及试剂
紫外可见分光光度计、铁标准溶液:含铁0.01mg/mL、0.1%邻菲罗啉水溶液、10%盐酸羟胺水溶液、1mol/lNaAc缓冲溶液(pH4.6)。
四、实验步骤
1.吸收曲线的绘制和测量波长的选择
吸取0.0mL和6.0mL 铁标准溶液分别注入两个50 mL容量瓶中,依次加入5mlNaAc溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿,以试剂空白为参比,在440~560nm之间,每隔0.5nm测吸光度。然后以波长为横坐标,吸光度A为纵坐标,绘制吸收曲线,找出最大吸收波长。
2、标准曲线的绘制
分别吸取铁的标准溶液0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml于6只50ml容量瓶中,依次分别加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10分钟,在其最大吸收波长下,用1cm比色皿,以试剂溶液为空白,测定各溶液的吸光度,以铁含量(mg/50ml)为横坐标,溶液相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
五、实验记录及数据处理
(1) 绘制曲线图。
(2)
分光光度计测定工业盐酸中的铁含量
周次:双周二
一、 实验目的
1. 掌握一种测定溶液中铁含量的实验方法。
2. 掌握分光光度计的测试原理和使用方法。
3. 学习如何选择吸光度分析的实验条件。
二、 实验原理
分光光度法测量的理论依据是伯郎—比耳定律:当容液中的物质在光的照射和激发下,产生了对光吸收的效应。但物质对光的吸收是有选择性的,各种不同的物质都有其各自的吸收光谱。所以根据定律当一束单色光通过一定浓度范围的稀有色溶液时,溶液对光的吸收程度A与溶液的浓度c(g/l)或液层厚度b(cm)成正比。其定律表达式:
A=abc
(a是比例系数)。当c的单位为mol/l时,比例系数用ε表示,则A=εbc称为摩尔吸光系数。其单位为L·mol-1·cm-1它是有色物质在一定波长下的特征常数。
邻二氮菲可测定试样中铁的总量的条件和依据:邻二氮菲亦称邻菲咯啉 (简写phen),是光度法测定铁的优良试剂。在pH=2~9的范围内,邻二氮菲 与二价铁生成稳定的桔红色配合物((Fe(phen)3)2+)。
此配合物的lgK稳 = 21.3,摩尔吸光系数ε510= 1.1×104 L·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:
2 Fe3+ + 2 NH2OH·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。
三、 仪器与药品
752型分光光度计1台;容量瓶(50mL)7只;量筒(100mL)1个;烧杯(100mL)4只;胖肚移液管(25 mL)2支;刻度移液管(10 mL)2支;洗耳球1只。
100μg·mL-1铁标准溶液;0.15% 邻二氮菲水溶液;10%盐酸羟胺溶液;1mol·L-1乙酸钠溶液;1 mol·L-1 NaOH溶液;6 mol·L-1 HCl(工业盐酸试样)。
四、实验步骤
1.准备工作
打开仪器电源开关,预热,调解仪器。
2.测量
(1)吸收曲线的绘制和测量波长的选择
用吸量管吸取2.00 mL 100μg·mL-1铁标准溶液,注入50mL容量瓶中, 加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液,摇匀,加入2.00 mL 0.15%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,采用除铁以外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(每改变一次波长都要先用空白溶液校正),以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制吸收曲线,从而求得溶液的最大吸收峰波长。
(2)工业盐酸中铁含量的测定
标准曲线的绘制
在5支50mL容量瓶中,分别加入0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL 100 μg/mL铁标准溶液,再加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液,2.00mL 0.15%邻二氮菲 溶液和5.0 mL NaAc溶液,以水稀释至刻度,摇匀。在最大吸收波长处,用1cm比色皿,以除铁以外试剂溶液为参比,测吸光度A,绘制标准曲线。
试样测定
准确移取1mL工业盐酸1份,按标准曲线的操作步骤,测定其吸光度,在标准曲线上读出铁的含量,如果铁含量过高不在标准曲线范围内,可在一干净烧杯中移取等量工业盐酸和纯水混合后测定。
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