實驗十二鄰二氮菲吸光光度法測定鐵.ppt

實驗十二 鄰二氮菲吸光光度法測定鐵,1學(xué)習(xí)任何選擇吸光光度分析的試驗條件。 2掌握吸光光度法測定微量鐵的原理及方法。 3掌握分光光度計和吸量管的使用方法。,一、實驗?zāi)康?二、實驗原理,在pH為29的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲(Phen)生成1:3的桔紅色的穩(wěn)定配合物。,lg 3=21.3,2 Fe3+2NH2OHHCl=2 Fe2+N2+4H+2H2O+2Cl-,Fe3+與鄰二氮菲生成1:3的淡藍(lán)色配合物，其lg 314.1,鹽酸羥胺還原,為了盡量減少其他離子的影響，通常在微酸性(pH約5)溶液中顯色。 本法的選擇性很高，相當(dāng)于含鐵量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍的Cr3+、Mn3+、V(V)、PO43-，5倍的Co2+、Cu2+等不干擾鐵的測定。 若共存離子量大時，可采用EDTA進(jìn)行配位掩蔽或預(yù)先分離。,朗伯-比耳定律,物質(zhì)對單色光吸收的強(qiáng)度與溶液的濃度和液層厚度的定量關(guān)系。,吸光光度法的條件試驗,三、儀器與試劑,SP2000型分光光度計,步驟,開機(jī),調(diào)零,調(diào)滿度,設(shè)置方式,測定樣品,單波長單光束分光光度計,(1) 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 gmL-1 即1.7910-3 molL-1 ) (2) 鄰二氮菲水溶液A (1.5 gL-1) (3) 鄰二氮菲水溶液B1.7910-3 molL-1 (組成比用，0.3548 gL-1 ) A溶液是B溶液的4.23 倍 (4) 鹽酸羥胺(100 gL-1) 用時配制 (5) 乙酸鈉溶液 (1 molL-1) (6) 氫氧化鈉溶液(1 molL-1) (7) 鹽酸溶液(6 molL-1),試 劑,四、實驗內(nèi)容,條件試驗 鐵含量的測定 摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸光系數(shù)及反應(yīng)的平衡常數(shù),1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀釋至刻度，搖勻,放置l0 min,試劑空白為參比溶液，在440560 nm之間，每隔l0 nm測一次吸光度,在最大吸收峰附近，每隔5 nm測量一次吸光度,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g) 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,1、條件實驗 1.1 吸收曲線的制作和測量波長的選擇,在坐標(biāo)紙上，繪制A與關(guān)系的吸收曲線,吸 收 曲 線,鄰二氮菲-Fe2+配合物,max=510 nm,吸收藍(lán)綠色光,顯示橙紅色,1.2 酸度的選擇,1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,2mL Phen，搖勻,用水稀釋至刻度，搖勻,放置l0 min,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,在所選擇的波長下，測量各溶液的吸光度,以蒸餾水為參比,X mL 1 molL-1 NaOH,(用pH計測量溶液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,繪制A與pH關(guān)系的酸度影響曲線,1.3 顯色劑用量的選擇,c 當(dāng)顯色劑用量達(dá)到某一數(shù)值時，吸光度不再增大,b 與a不同之處是平坦部分較窄，當(dāng)顯色劑濃度繼續(xù)增大時，試液的吸光度反而下降,a 隨顯色劑用量增大，試液的吸光度也增大,1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,在所選擇的波長下，測量各溶液的吸光度,以蒸餾水為參比,繪制A與V關(guān)系的顯色劑用量影響曲線,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀釋至刻度，搖勻,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 顯色時間,A,t,a,b,穩(wěn)定時間,顯色時間,1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀釋至刻度，搖勻,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.0 mL (100 g ) 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,測量放置t時間后的各溶液的吸光度,在所選擇的波長下，以蒸餾水為參比,繪制A與t關(guān)系的顯色時間影響曲線,放置t 時間: 5min， 10 min， 30min， 60min，120min， 180min,用移液管吸取10.00 mL 100 gmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL 容量瓶中，加入2 mL 6 molL-1 HCl溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液Fe3+的濃度為10 gmL-1。,2、鐵含量的測定 2.1 工作曲線的制作,x mL 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,50 mL 容量瓶,1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,2mL Phen，5mL NaAc,用水稀釋至刻度，搖勻,l cm比色皿,放置l0 min,在所選擇的波長下，測量各溶液的吸光度,繪制工作曲線,x mL 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液: 0.00 mL， 2.00 mL， 4.00 mL， 6.00 mL，8.00 mL ， l0.00 mL,以試劑空白為參比(即0.0 mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液),2.2 試樣中鐵含量的測定,準(zhǔn)確吸取5.00 mL試液于50 mL容量瓶中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作步驟，加入各種試劑，測量吸光度。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出和計算試液中鐵的含量(單位為gmL-1)。,A, (gmL-1), (Fe3+)(gmL-1),A試液,鐵含量測定,3、摩爾比法測定配合物的組成比、摩爾吸系數(shù)及反應(yīng)的平衡常數(shù) 3.1 摩爾比法測定組成比,1 mL鹽酸羥胺溶液,搖勻,50 mL 容量瓶,l cm比色皿,1.00 mL 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液,XmL Phen，5mL NaAc,用水稀釋至刻度，搖勻,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,在所選擇的波長下，測量各溶液的吸光度,以蒸餾水為參比,以A對cR/cM作圖,注意：鐵標(biāo)液與Phen濃度均為：1.7910-3 molL-1,圖1,組成比？ 顯色劑用量？,方法一 由繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，重新查出某一適中鐵濃度相應(yīng)的吸光度Ai，計算Fe2+-Phen配合物的摩爾吸光系數(shù)。,方法二 由摩爾比法求出配合物的摩爾吸光系數(shù)。 由摩爾比法確定出曲線所達(dá)到的最大吸光度Amax(如圖)，則：,3.2 摩爾吸光系數(shù)的測定,根據(jù)所求出的摩爾吸光系數(shù) ，可以求出每份溶液中金屬離子與顯色劑平衡時的濃度。,cM= M + MR3 cR= R +3MR3,R = cR - 3MR3,M = cM - MR3,3.3 配合物穩(wěn)定常數(shù)的測定,Ai每份溶液所測得的吸光度 Vi加入1.7910-3 molL-1的鄰二氮菲溶液的體積,根據(jù)以上平衡濃度，可以計算出該點平衡常數(shù)Ki。,求出各份溶液的Ki后取其平均值，即為測定結(jié)果。,注意： 在圖1中CD段呈曲線，此時配合物離解度較大，上述計算誤差很大，實際計算只能采用OC段直線部分的數(shù)據(jù)。,如何簡化操作手續(xù)？,1 標(biāo)準(zhǔn)曲線中哪一個點代替波長選擇？ 從工作曲線中選擇6.0 mL即60 g的哪一個點。 2 顯色時間？ 就用上面的那一個點或者波長找到后再做一個工作曲線的點。 3 顯色劑用量與組成比測定？ 做了組成比就知道了顯色劑用量。 4 配合