一、实验目的
1.掌握邻二氮菲光度法测定铁的原理及方法。
2.熟悉绘制吸收曲线的方法,正确选择测定波长。
3.学会制作标准曲线的方法。
4.通过邻二氮菲分光光度法测定微量铁,掌握721型(或722型)分光光度计的正确使用方法,并了解该仪器的主要构造。
二、实验原理
邻二氮菲与Fe2+在pH为2.0-9.0溶液中形成橙红色配合物。本实验用HAc-NaAc缓冲溶液,pH为5.0-6.0。
配合物的配合比为3:1.。Fe3+与邻二氮菲作用形成蓝色配合物,稳定性较差,因此在实际工作中常加入还原剂盐酸经胺,使Fe3+还原为Fe2+,与显色剂邻二氮菲作用,以测定样品中Fe3+和Fe2十之总量。
三、仪器和试剂
仪器:721型或722型分光光度计,容量瓶(50mL)8支,移液管(10mL)1支,吸量管(5mL)4支。
试剂:
(1)铁标准溶液100μg·mL-1。准确称取0.8634g铁盐NH4Fe(SO4)2·12H2O置于烧杯中,加入20mL6mol·L-'HCl和少量水,溶解后,定量转移入1L容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。
(2)铁标准溶液10μg·mL-1。用移液管移取上述铁标准溶液10.00mL,置于100mL容量瓶中,加6mol·L-1HCl2.0mL,然后加水稀释至刻度,充分摇匀。
(3)10%盐酸经胺溶液(新配制)。
(4)0.1%邻二氮菲溶液(新配制)。
(5)HAc-NaAc缓冲溶液(PH}-5.0):称取136gNaAc,加水使之溶解,在其中加入120mL冰醋酸,加水稀释至500mL,
四、实验内容及步骤
1.溶液的配制用吸量管吸取铁标准溶液(10μg·L-1)0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL及试样溶液×.××mL分别放入7个50mL容量瓶中,加入1.00mL10%盐酸经胺溶液、5.00mLHAc-NaAc缓冲溶液和2.00mL0.1%邻二氮菲溶液,加蒸馏水稀释至刻度,充分摇匀。放置5min,
2.邻二氮菲一Fe2+吸收曲线的绘制用3cm比色皿,以试剂溶液为参比液(0号溶液,即在0.00mL铁标准溶液中,加入相同试剂),利用721型分光光度计,在440-560nn波长范围内分别测定5号溶液的吸光度值。在临近最大吸收波长附近应间隔波长5-10nm测其A值,其他各处可间隔波长20~40nm测其A值。然后以波长为横坐标,所测A值为纵坐标,绘制出吸收曲线,并找出最大吸收峰的波长,以λmax表示。
3.标准曲线的绘制用3cm比色皿,以0号溶液为参比液,选择λmax为测定波长,测1-5号溶液的A值。以铁的质量浓度为横坐标,A值为纵坐标,绘制标准曲线。
4.试样分析
(1)水样分析取1支50mL容量瓶,加入5.00mL(或10mL,铁含量以在标准曲线范围内为合适)未知试样溶液,按实验步骤1的方法显色后,在Am.二处,用3cm比色皿,以试剂为参比液,平行测定A值。求其平均值,在标准曲线上查出铁的质量浓度,计算试样中铁的浓度。
(2)石灰石中微量铁的测定准确称取试样0.4-0.5g(如铁含量较高,则适当减少称样量)于小烧杯中,滴加少量水使之润湿,盖上表面皿,滴加3mol·L-1HCl溶液至试样溶解,将溶液定量转入50mL容量瓶中,用少量水淋洗表面皿及烧杯,一并转入容量瓶中。然后依次加入1mL盐酸轻胺(10%)溶液、2mL 0.10。
邻二氮菲、5mLHAc-NaAc缓冲溶液,加水稀释至刻度,摇匀,放置5min。按实验步骤3,测定A值。从标准曲线上查出铁的质量浓度,计算试样中铁的质量分数。
附722型分光光度计的使用方法
(1)将灵敏度旋钮调置“I”档(放大倍率最小)。
(2)开启电源,指示灯亮,仪器预热20min,选择开关置“T"。
(3)打开样品室盖(光门自动关闭),调节“0%T”旋钮,使数字显示“0.00"。
(4)将装有溶液的比色皿放置比色皿架中。
(5)旋动仪器波长手轮,把测试所需的波长调节至刻度线处。
(6)盖上样品室盖,将参比溶液比色皿置于光路,调节透过率“100%”旋钮,使数字显示为“100.0"。如果显示不到100%,则可适当增加灵敏度的档数,同时应重复“3”调整仪器的“0.00"
(7)将被测溶液置于光路中,读出被测溶液的透光率(T)值。
(8)吸光度A的测量,参照“3”和“6”调整仪器的“0.00”和“100.0",将选择开关置于A,旋动吸光度调零旋钮,使数字显示为“0.00",然后移入被测溶液,显示值即为试样的吸光度A值。
(9)浓度的测量,选择开关由A旋到。,将已标定浓度的溶液移入光路,调节浓度旋钮,使得数字显示为标定值,将被测溶液移入光路,即可读出相应浓度值。
(10)本仪器数字显示后背部,装有接线柱,可输出模拟信号。
(11)如果大幅度改变测试波长时,需等数分钟才能正常工作(因长波向短波或短波向长波移动时,光能量变化急剧,光电管受光后响应缓慢,需一段光响应平衡时间)。