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

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一、实验目的

⒈学习确定实验条件的方法，掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理；

⒉掌握721型分光光度计的使用方法。

二、实验原理

⒈ 确定适宜的条件的原因：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，

干扰物质的影响因素及消除等，但主要是测量波长和参比溶液的选择。对显色剂

用量和测量波长的选择是该实验的内容。

⒉如何确定适宜的条件：条件试验的一般步骤为改变其中一个因素，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。

⒊本试验测定工业盐酸中铁含量的原理：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，即工业盐酸

中铁的含量。

⒋邻二氮菲法的优点：用分光光度法测定试样中的微量铁，目前一般采用邻二氮菲

法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。

⒌邻二氮菲法简介： 邻二氮菲为显色剂，选择测定微量铁的适宜条件和测量条件，

并用于工业盐酸中铁的测定。

⒍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、仪器试剂

⒈仪器：721型分光光度计；1cm吸收池；10mL 吸量管；50mL 比色管(7个)。

⒉试剂：1.0×10-3 mol·L-1 铁标准溶液；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

⒈吸收曲线的绘制和测量波长的选择

用吸量管吸取2.00 mL 1.0×10-3mol·L-1铁标准溶液，注入50mL比色管中，

加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入2.00 mL 0.15%邻二氮菲溶液，5.0 mLNaAc

溶液，以水稀释至刻度。在光度计上用1 cm比色皿，采用蒸馏水为参比溶液，440～

560 nm间，每隔10 nm测量一次吸光度（在最大吸收波长处，每隔2nm）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。

⒉显色剂条件的选择

①显色剂用量

在7支比色管中，各加入2.00mL 1.0×10-3mol·L-1铁标准溶液和1.00mL 10%盐酸

羟胺溶液，摇匀。分别加入0.10，0.50，1.00，2.00 ，3.00及4.00mL 0.15%邻

二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度，摇匀。在光度计上用1cm比色

皿，采用蒸馏水为参比溶液，测吸光度。以邻二氮菲体积为横坐标，吸光度为纵坐

标，绘制吸光度-试剂用量曲线，从而确定最佳显色剂用量。

②溶液pH值

取8支50mL比色管，每只加入2.00mL1.0×10-3mol·L-1铁标准溶液，1.00mL 10%

盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2 min,再加入2 mL 0.15%邻二氮菲溶液，摇匀，用吸

量管分别加入0.0,0.2,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0Ml 1 mol·L-1NaAc溶液，以水稀

释到刻度，摇匀。在选用的波长下，用1cm比色皿，采用蒸馏水为参比溶液，测吸

光度-试剂用量曲线,选择测定铁的适宜碱体积。

③显色时间及有色溶液的稳定性

在50mL比色管中，加入2.00 mL 1.0×10-3mol·L-1铁标准溶液，1.00mL 10%盐酸

羟胺溶液，2.00 mL 0.15%邻二氮菲溶液，1.0 mL NaAc溶液，以水稀释至刻度，

摇匀。立刻在所选择的波长下，用1cm比色皿，采用蒸馏水为参比溶液，放置

2min,4min,6min,8min等，分别测量吸光度，知道吸光度不变。绘制吸光度-时间

曲线，确定显色时间。

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、0.60、0.80、1.00、1.20,1.40 mL 100μg/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1.0

mL NaAc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。

⑵试样测定

准确吸取适量工业盐酸三份，按标准曲线的操作步骤，测定其吸光度。

五、实验数据记录与处理

⒈吸收曲线的制作

     

由作图可知，最大吸收波长为510nm。

⒉显色剂用量的测定

邻二氮菲用量曲线：（λ=510nm）   

据上面数据，作图如下：

                 

 由图可知，显色剂最佳用量为2.00 mL 0.15%邻二氮菲溶液。

3.适宜pH范围的测定（λ=510nm）

据上面数据，作图如下

4.显色时间及有色溶液的稳定性测定

据上面数据，作得标准曲线图如下

⒊工业盐酸中铁含量的测定

⑴标准曲线的制作

据上面数据，作得标准曲线图如下：

标准曲线方程为 Abs=0.19415*C -0.00008

⑵试样测定(工业盐酸铁含量的测定)

把A1 ，A2,,A3代入标准曲线方程Abs=0.19415*C -0.00008中得：

C1=1.0820μg/ml,  C2=1.0975μg/ml,  C3=1.0563μg/mL，

由Cx=C*50/2得，

Cx1=27.050μg/mL， Cx2=27.438μg/mL，Cx3=26.408μg/mL

则Cx=（Cx1+ Cx2+Cx3）/3 = (27.050+27.438+26.408.120)/3 = 26.965（μg/mL）

标准偏差：S=0.50,  相对标准偏差： RSD=0.0185

所以工业盐酸中铁的含量为26.965μg/mL。

小结：通过实验数据可知，最适宜波长为λ=510nm；邻二氮菲(0.15%)的适宜用量为2mL

NaAc（1mol/L）的适宜用量为2ml;最终由标准曲线得工业盐酸中铁的含量为：26.965μg/mL。

六、实验注意事项

⒈不能颠倒各种试剂的加入顺序。

2.最佳波长选择好后不要再改变。

3.每次测定前要注意调满刻度。

七、实验总结

通过本实验，学习了确定实验条件的方法，再次熟悉了可见分光光度法的测量原理和实验操作步骤,掌握了邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理以及掌握721型分光光度计的使用方法。

 

第二篇：邻菲罗啉测定铁

邻菲罗啉测定铁

（1） 掌握研究显色反应的一般方法。

（2） 掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法。

（3） 熟悉绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长。

（4） 学会制作标准曲线的方法。

（5） 通过邻二氮菲分光光度法测定微量铁在未知式样中的含量，掌握721型，723型分光光度计的正确使用方法，并了解此仪器的主要构造。

二、 原理：

可见分光光度法测定无机离子，通常要经过两个过程，一是显色过程，二是测量过程。

为了使测定结果有较高灵敏度和准确度，必须选择合适的显色条件和测量条件，这些条件主要包括入射波长，显色剂用量，有色溶液稳定性，溶液酸度干扰的排除。

（1） 入射光波长：一般情况下，应选择被测物质的最大吸收波长的光为入射光。

（2） 显色剂用量：显色剂的合适用量可通过实验确定。

（3） 溶液酸度：选择适合的酸度，可以在不同PH缓冲溶液中加入等量的被测离子和显色剂，测其吸光度，作DA-PH曲线，由曲线上选择合适的PH范围。

（4） 有色配合物的稳定性：有色配合物的颜色应当稳定足够的时间。

（5） 干扰的排除：当被测试液中有其他干扰组分共存时，必须争取一定的措施排除干扰。

邻二氮菲与Fe2+ 在PH2.0-9.0溶液中形成稳定橙红色配合物。配合无的ε =1.1 ×104 L? mol ?cm-1 。

配合物配合比为3：1，PH在2-9（一般维持在PH5-6）之间。在还原剂存在下，颜色可保持几个月不变。Fe3+ 与邻二氮菲作用形成淡蓝色配合物稳定性教差，因此在实际应用中加入还原剂使Fe 3+还原为Fe2+ 与显色剂邻二菲作用，在加入显色剂之前，用的还原剂是盐酸羟胺。此方法选择性高Br3+ 、Ca2+ 、Hg 2+、Zn2+ 及Ag+ 等离子与邻二氮菲作用生成沉淀，干扰测定，相当于铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+ 、Zn2+ 、Sio32-，20倍的Cr3+、Mn2+、VPO3-45倍的Co2+、Ni2+、Cu2+等离子不干扰测定。

三、 仪器与试剂：

1、 仪器：721型723型分光光度计

500ml容量瓶1个，50 ml 容量瓶7个，10 ml 移液管1支

5ml移液管支，1 ml 移液管1支，滴定管1 支，玻璃棒1 支，烧杯2 个，吸尔球1个， 天平一台。

2、试剂：（1）铁标准溶液100ug?ml-1,准确称取0.43107g铁盐

NH4Fe(SO4)2?12H2O置于烧杯中，加入0.5ml盐酸羟胺溶液，定量转依入500ml容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度充分摇匀。

（2）铁标准溶液10ug?ml-1.用移液管移取上述铁标准溶液10ml，置于100ml容量瓶中， 并用蒸馏水稀释至刻度，充分摇匀。

（3）盐酸羟胺溶液100g?L-1(用时配制)

（4）邻二氮菲溶液 1.5g?L-1 先用少量乙醇溶液，再加蒸馏水稀释至所需浓度。

（5）醋酸钠溶液1.0mol?L-1μ

四、实验内容与操作步骤：

1.准备工作

(1) 清洗容量瓶，移液官及需用的玻璃器皿。

(2) 配制铁标溶液和其他辅助试剂。

(3) 开机并试至工作状态，操作步骤见附录。

(4) 检查仪器波长的正确性和吸收他的配套性。

2. 铁标溶液的配制

准确称取0.3417g铁盐NH4Fe(SO4)?12H2O置于烧杯中，加入10mlHCL加少量水。溶解入500ml容量瓶中加水稀释到容量瓶刻度。

3 .绘制吸收曲线选择测量波长

取两支50ml干净容量瓶，移取100? g m l-1铁标准溶液2.50ml容量瓶中，然后在两个容量瓶中各加入0.5ml盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2min后各加入1.0ml邻二氮菲溶液，2.5ml醋酸钠溶液，用蒸馏水稀释至刻度线摇匀，用2cm吸收池，试剂空白为参比，在440——540nm间，每隔10nm测量一次吸光度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，确定最大吸收波长

（1）

∧nm 440 450 460 470 480 490

A 0．29 0．38 0．44 0．485 0．50 0．52

∧nm 500 510 520 530 540

A 0．54 0．57 0．502 0．369 0．257

4.工作曲线的绘制

取50ml的容量瓶7个,各加入100.00?ɡ ml-1铁标准

0.00,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20ml，然后分别加入0.5ml邻二氮菲溶液，2.5ml醋酸钠溶液，用蒸馏水稀释至刻度线摇匀，用2cm吸收池，以试剂空白为参比溶液，在选定波长下测定并记录各溶液光度，记当格式参考下表：

编 号 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#

V（铁溶液）ml 0．00 0．20 0．40 0．60 0．80 1．00 1．20

A -0.000 0.083 0.169 0.227 0.314 0.395 0.436

5.铁含量的测定

取1支洁净的50ml容量瓶,加人2.5ml含铁未知试液,按步骤(6 )显色,测量吸光度

并记录.

编 号 1# 2# 3#

V(未知液)ml 2.5 2.5 2.5

A 0.425 0.425 0.421

K=268.1 B= -2.205 R*R=0.9945

CONC. =K *ABS+B

C = 44.55mol ml-1

6.结束工作

测量完毕,关闭电源插头,取出吸收池, 清洗晾干后人盆保存.清理工作台,罩上一

仪器防尘罩,填写仪器使用记录.清洗容量瓶和其他所用的玻璃仪器并放回原处.

五、讨论：

（1） 在选择波长时，在440nm——450nm间每隔10nm 测量一次吸光度，最后得出的λmix=510nm,可能出在试剂未摇匀，提供的λmix=508nm，如果再缩减一点进程，试齐充分摇匀，静置时间充分，结果会更理想一些。

（2） 在测定溶液吸光度时，测出了两个9，实验结果不太理想，可能是在配制溶液过程中的原因：a、配制好的溶液静置的未达到15min；b、药剂方面的问题是否在期限内使用（未知）因从溶液显色的效果看，颜色有点淡,要求在试剂的使用期限内使用；c、移取试剂时操作的标准度是否符合要求，要求一个人移取试剂。（张丽辉）

在配制试样时不是一双手自始至终，因而所观察到的结果因人而异，导致最终结果偏差较大，另外还有实验时的温度，也是造成结果偏差的原因。（崔凤琼） 本次实验阶段由于多人操作，因而致使最终结果不精确。（普杰飞）

（1） 在操作中，我觉得应该一人操作这样才能减少误差。

（2） 在使用分光计时，使用同一标样，测同一溶液但就会得出不同的值。这可能有几个原因：a、温度，b、长时间使用机器，使得性能降低，所以商量得不同值。（李国跃）

在实验的进行当中，因为加试样的量都有精确的规定，但是在操作中由于是手动操作所以会有微小的误码率差量，但综合了所有误差量将成为一个大的误差，这将导致整个实验的结果会产生较大的误码率差。（赵宇）

在配制溶液时，加入拭目以待试剂顺序不能颠倒，特别加显色剂时，以防产生反应后影响操作结果。（刘金旖）

六、结论：

（1） 溶液显色，是由于溶液对不同波长的光的选择的结果，为了使测定的结果有较好的灵敏度和准确度，必须选择合适的测量条件，如：入射波长，溶液酸度，度剂使用期限 。

（2） 吸收波长与溶液浓度无关，不同浓度的溶液吸收都很强烈，吸收程度随浓度的增加而增加，成正比关系，从而可以根据该部分波长的光的吸收的程度来测定溶液的浓度。

（3） 此次试验结果虽不太理想，但让我深有感触，从中找到自己的不足，并且懂得不少试验操作方面的知识。从无知到有知，从不熟练到熟练使用使自己得到了很大的提高。

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