上海应用技术大学
实 验 报 告
课程名称 分析化学实验B 实验项目 邻二氮菲分光光度法测定
微量铁实验报告
姓名 学号 班级（课程序号） 1951926 组别 同组者 实验日期 指导教师 成绩 100
邻二氮菲分光光度法测定微量铁实验报告
一、实验目的
1． 学习722S型分光光度计的使用方法 2． 学习测绘吸收曲线的方法
3． 掌握利用标准曲线进行微量成分测定的基本方法和有关计算 二、实验原理
微量铁的测定有邻二氮菲法、硫代甘醇酸法、磺基水杨酸法、硫氰酸盐法等。由于邻二氮菲法的选择性高、重现性好，因此在我国的国家标准中，许多冶金产品和化工产品中铁含量的测定都采用邻二氮菲法。邻二氮菲又称邻菲罗啉（简写Phen），在pH值为2—9的溶液中，Fe2+离子与邻二氮菲发生下列显色反应：
Fe2+ + 3Phen = [Fe（Phen）3]2+
生成的橙红色配合物非常稳定，lgK稳=21.3（20℃），其最大吸收波长为510nm，摩尔吸光系数ε510=1.1×104 L??cm-1?mol。
显色反应的适宜pH值范围很宽，且其色泽与pH值无关，但为了避免Fe2+ 离子水解和其它离子的影响，通常在pH值为5的HAc-NaAc缓冲介质中测定。
邻二氮菲与Fe3+ 离子也能生成淡蓝色配合物，但其稳定性较低，因此在使用邻二氮菲法测铁时，显色前应用还原剂将Fe3+ 离子全部还原为Fe2+ 离子。本实验采用盐酸羟胺为还原剂：
4Fe3+ +2NH2OH = 4Fe2+ + 4H++ N2O+ H2O
邻二氮菲与Fe2+ 离子反应的选择性很高，相当于含铁量5倍的Co2+、Cu2+离子，20倍量的Cr3+、Mn2+、V（Ⅴ）、PO43-离子，40倍量的Al3+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+、SiO32-离子都不干扰测定。
利用分光光度法进行定量测定时，通常选择吸光物质（即经显色反应后产生的新物质）的最大吸收波长作为入射光波长，这样测得的摩尔吸光系数ε值最大，测定的灵敏度最高。
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为了找出吸光物质的最大吸收波长需绘制吸收曲线。测定吸光物质在不同波长下的吸光度A值，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，描点绘图即得吸收曲线，曲线最高点所对应的波长为该吸光物质的最大吸收波长。
标准曲线法（工作曲线法）是定量测定中最常使用的方法。首先配制一系列不同浓度的被测物质的标准溶液，在选定的条件下显色，并测定相应的吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据朗伯—比耳定律：A=ε*b* c，标准曲线应是一条斜率为εb的过原点的直线。另取试液经适当处理后，在与上述相同的条件下显色、测定，由测得的吸光度从标准曲线上求出被测物质的含量。 三、仪器与试剂
仪器：722型分光光度计。
试剂：10μg·mL-1铁标准溶液。0.1%邻二氮菲溶液（新近配制）、10%盐酸羟胺溶液（新鲜配制）、1mol·L-1醋酸钠溶液、铁试液。 四、实验步骤
1． 铁系列标准溶液和铁试液的配制
取7只50mL比色管，编号。用移液管在前六号容量瓶中分别加入0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL10μg·mL-1铁标准溶液，在第7号容量瓶中加入5.00mL铁试液，再分别加入1 mL 10%盐酸羟胺溶液，摇匀，放置2min，分别加入5mL 1mol·L醋酸钠溶液和3mL 0.1%邻二氮菲溶液，以水稀释至刻度，摇匀。 2． 吸收曲线的绘制
以1号液（空白溶液）为参比液，3号液为试液，用2cm比色皿，在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。数据记录如下：
波长（nm） 吸光度 波长（nm） 吸光度 440 450 460 470 480 490 494 496 498 500 0.240 0.270 0.295 0.325 0.352 0.375 0.378 0.380 0.382 0.383 502 504 506 508 510 520 530 540 550 560 0.385 0.388. 0.390 0.391 0.398 0.410 0.370 0.285 0.169 0.085 吸收曲线的绘制和测量波长的选择0.50.4吸光度0.30.20.10430450470490波长 510530550570由作图可知最大吸收波长为518nm 3． 标准曲线的绘制和铁试液含量的测定
在选定的最大吸收波长下，以1号液为参比溶液，用2cm比色皿，分别测定2—7号液的吸光度。用2—6号液的浓度和吸光度值绘制标准曲线。在标准曲线上查出7号液的铁含量，并计算原铁试液的含量（μg·mL）。
五、实验数据的记录与处理
标准曲线的绘制及铁含量的测定数据
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λmax=518 nm 计算可得原铁试液含量1.4 μg·mL -1
含量μg·mL-1 吸光度
0.4 0.255 0.8 0.405 1.2 0.542 1.6 0.683 2.0 0.822
横轴是铁含量，纵轴是吸光度
试液 吸量体积（mL） 总铁含量（μg） 吸光度A 0.00 —— —— 标准溶液（10μg·mL-1） 2.00 20 0.255 4.00 40 0.405 6.00 60 0.542 8.00 80 0.683 10.00 100 0.822 未知液 5.00 71 0.621
六、注意事项
1．使用722S型分光光度计时，必须仔细阅读仪器使用说明，并在教师的指导下操作。不要擅自按动键盘中的各功能键，以免破坏仪器设定的操作程序。
2．使用不具备波长自动扫描功能的分光光度计（如72型、721型等）测定吸收曲线时，每变换一个测定波长需用参比溶液调节仪器的吸光度为零。
3．为了使测定吸光度值能落在适宜的读数范围内，可适当地调整比色皿的厚度。 4．加入还原剂盐酸羟胺后应摇匀放置2min，以保证还原反应完全。 5．由于盐酸羟胺溶液不稳定，需临用时配制。
七 思考题
1 参比溶液的作用是什么？在本实验中可否用蒸馏水作参比？
答：参比溶液的作用是扣除背景的干扰，不能用蒸馏水作参比，因为蒸馏水成分与试液成分相差太远，只有参比溶液和试液成分尽可能相近，测量的误差才会越小。
2 邻二氮菲与铁的显色实验，其主要条件有哪些？
答 邻二氮菲与铁的显色反应，主要条件 酸度一般PH=5~6、温度、邻二氮菲的
用量、显色时间等。
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