盼盼臨夏畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、誠信聲明（三號宋體加黑）本人聲明：我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 申請學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。本人簽名： 日期： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目：礦泉水中鐵含量的測定 學(xué)院： 專業(yè)： 班級： 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 1設(shè)計(jì)（論文）的主要任務(wù)及目標(biāo)(1) 通過查閱文獻(xiàn)，了解煤炭發(fā)熱量測定的方

2、法，能夠在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)測定實(shí)驗(yàn)； (2) 完成實(shí)驗(yàn)，熟悉具體的實(shí)驗(yàn)操作； (3) 分析影響煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測定因素，使實(shí)驗(yàn)值盡可能的接近真實(shí)值。2設(shè)計(jì)（論文）的基本要求和內(nèi)容(1) 學(xué)習(xí)文獻(xiàn)調(diào)研，了解國內(nèi)外相關(guān)課題的前沿知識； (2) 獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)過程工藝，鉆研實(shí)驗(yàn)原理； (3) 按設(shè)計(jì)要求，撰寫畢業(yè)論文，解決科學(xué)問題。3主要參考文獻(xiàn)1 趙海勇，譚勁松.我國煤炭市場結(jié)構(gòu)分析J.技術(shù)經(jīng)濟(jì)與管理研究，2006，（4）.2 李英華.煤質(zhì)分析應(yīng)用技術(shù)指南M.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.3 周艷霞.影響煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測定的因素及對策J .黑龍江科技信息，2011，（17）：44.4進(jìn)度安排

3、設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起 止 日 期1文獻(xiàn)調(diào)研與課題的提出2012.102012.112實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)2012.112012.123煤炭發(fā)熱量的測定2012.122013.14煤炭發(fā)熱量準(zhǔn)確測定因素的分析2013.12013.35總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及撰寫論文2013.32013.4礦泉水中鐵含量的測定摘 要本論文是應(yīng)用分光光度法和分子熒光法測定礦泉水中的鐵含量。分光光度法以鄰二氮菲作為顯色劑，分別測定礦泉水中鐵的含量，在pH值為5左右時(shí)，鄰二氮菲與二價(jià)鐵生成穩(wěn)定的桔紅色配合物（Fe(phen)3）2+），在波長512nm處有最大吸收波長，在室溫下，顯色時(shí)間為10min。測得礦泉水中鐵的含量為2.11

4、g/mL；分子熒光法測定礦泉水中的鐵含量是基于Fe（II）與鄰菲啰啉生成絡(luò)合物使其熒光猝滅的特性，討論了在室溫下，pH 5.5 的乙酸乙酸銨的緩沖介質(zhì)中，以ex= 270 nm 為激發(fā)波長，于em= 365 nm 波長處測定該絡(luò)合物熒光強(qiáng)度。結(jié)果表明Fe（II）質(zhì)量濃度0.8120.0 ng/mL 范圍內(nèi)與絡(luò)合物的熒光強(qiáng)度具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系0.9994，檢出限0.50ng/mL。對60 ng/mL 的Fe RSD ( n = 9) 為2.8%。Fe 的回收率為98.03% 102.9% 。四種水樣的鐵含量分析結(jié)果分別為3.48g/mL、4.08g/mL、2.12g/mL、1.35g/m

5、L。關(guān)鍵詞：分光光度法；鄰二氮菲；分子熒光法；鐵；礦泉水目錄第一章 前 言1第11節(jié) 礦泉水簡介1第12節(jié) 微量元素鐵與人體健康1第13節(jié) 鐵元素含量測定綜述3第2章 鄰二氮菲分光光度法測定礦泉水中鐵元素4第2.1節(jié) 實(shí)驗(yàn)原理4第2.2節(jié) 試劑與儀器5第2.3節(jié) 實(shí)驗(yàn)過程6第3章 分子熒光法測定礦泉水中鐵元素11第3.1節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分11第3.2節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法11第3.3節(jié) 結(jié)果與討論11第3.4節(jié) 樣品分析12結(jié) 論14參考文獻(xiàn)15致 謝17第一章 前 言第11節(jié) 礦泉水簡介礦泉水是從地下深處自然涌出的或經(jīng)人工揭露的、未受污染的地下礦水；含有一定量的礦物鹽、微量元素或二氧化碳?xì)怏w。隨著人們生活水

6、平的提高，礦泉水成為了人們生活中不可缺少的用品。選擇合適的礦泉水飲用，可以起到補(bǔ)充礦物質(zhì)和微量元素的作用，其中鐵元素是人體內(nèi)最必不可少的微量元素。第12節(jié) 微量元素鐵與人體健康一個(gè)成年人，全身含鐵約 35g ，除以血紅蛋白形式存在外，還有約 10% ，分布在肌肉和其它細(xì)胞中，是酶的構(gòu)成成分之一。還有一部分稱做貯備鐵，貯備在肝臟、脾臟、骨髓、腸和胎盤中，約占總量的 15%20% 。此外，還有少量的鐵，以與蛋白質(zhì)相結(jié)合的形式，存在于血漿中，稱做血漿鐵，數(shù)量約為 3mg 。紅細(xì)胞的壽命約為 120 天，最后在肝臟或脾臟中破裂。這樣，每天破裂的紅細(xì)胞數(shù)，約相當(dāng)于紅細(xì)胞總數(shù)的 1/120 。同時(shí)每天又有

7、相同數(shù)量的新的紅細(xì)胞，由紅骨髓產(chǎn)生出來。因此，在正常情況下，人體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)，保持相對穩(wěn)定。破壞（或死亡）的紅細(xì)胞，分離出來的鐵，轉(zhuǎn)變成為血漿鐵，進(jìn)入骨髓中后，再次用來生產(chǎn)新的紅細(xì)胞，肌肉及其它細(xì)胞中的鐵也是如此，細(xì)胞破裂后，變成血漿鐵，然后再用來合成新的細(xì)胞。因此，鐵與蛋白質(zhì)、脂肪等其它營養(yǎng)素不同，除出血造成鐵的損失外，鐵在人體內(nèi)并無消耗，而是循環(huán)利用。盡管如此，但仍然有極少量的鐵損失到身體外面，即每天脫落的腸粘膜、皮膚細(xì)胞以及毛發(fā)中所含的鐵，成年男子約為 0.9mg ，女子約為 0.7mg 。因而每天需要從食物中吸收約 1mg 的鐵，以資補(bǔ)充。又因?yàn)殍F的吸收率因食物而異，通常為 10% 左

8、右，再加上安全系數(shù)，從而中國營養(yǎng)學(xué)會建議每日膳食營養(yǎng)素供給量中，鐵的攝取量成年男子為12mg，女子為18mg，孕婦、乳母為28mg 。女子、孕婦、乳母因月經(jīng)出血、胎兒成長和哺乳等原因，故每日應(yīng)攝取鐵的數(shù)量較多。當(dāng)每日攝取的鐵量，少于損失（應(yīng)補(bǔ)充）的鐵量時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間，貯備鐵用完，血液中紅細(xì)胞的數(shù)目或者紅細(xì)胞中的血紅蛋白含量，便會相應(yīng)減少，從而不同程度地出現(xiàn)貧血癥狀。醫(yī)學(xué)上常采用紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的方法，來作為確定貧血的標(biāo)準(zhǔn)。一般紅細(xì)胞在 400 萬個(gè) /mm 3 ，血紅蛋白在 12g% 以上者為正常。紅細(xì)胞數(shù)在 300400 、 200300 、 100200 、 100 萬個(gè) /mm 3 以下，血

9、紅蛋白在 911 、69 、36 、3g% 以下，分別為輕度、中度、重度、極重度貧血。 一般足月胎兒肝內(nèi)貯存的鐵，可以供應(yīng) 6 個(gè)月，早產(chǎn)兒僅夠供應(yīng) 34 個(gè)月；同時(shí)嬰幼兒生長迅速， 5個(gè)月時(shí)體重增加1倍，1 歲時(shí)增加2倍；又嬰幼兒的排泄量比成年人高出數(shù)倍，因而在出生后 934 個(gè)月期間，往往容易缺鐵。如不能及時(shí)添加含鐵多的輔食，貧血癥狀還會延續(xù)很長時(shí)間。其它如大量出血或慢性出血者，患慢性疾病、發(fā)熱性疾病者，以及病理情況下鐵代謝異常者等，也會出現(xiàn)缺鐵性貧血。 1.2.1 鐵的生理功能（1）、鐵是血紅蛋白的重要部分，而血紅蛋白功能是向細(xì)胞輸送氧氣，并將二氧化碳帶出細(xì)胞。血紅蛋白中4個(gè)血紅素和4個(gè)

10、球蛋白鏈接的結(jié)構(gòu)提供一種有效機(jī)制，即能與氧結(jié)合而不被氧化，在從肺輸送氧到組織的過程中起著關(guān)鍵作用。（2）、肌紅蛋白是由一個(gè)血紅素和一個(gè)球蛋白鏈組成，僅存在于肌肉組織內(nèi)，基本功能是在肌肉中轉(zhuǎn)運(yùn)和儲存氧。（3）、細(xì)胞色素是一系列血紅素的化合物，通過其在線粒體中的電子傳導(dǎo)作用，對呼吸和能量代謝有非常重要的影響，如細(xì)胞a、b和c是通過氧化磷酸化作用產(chǎn)生能量所必需的。（4）、其它含鐵酶中鐵可以是非血素鐵，臺參與能量代謝的NAP脫氫酶和琥珀脫氫酶，也有含血紅素鐵的對氧代謝副產(chǎn)物分子起反應(yīng)的氫過氧化物酶，還有多氧酶（參與三羥酸循環(huán)），磷酸烯醇丙酮酸羥激酶（糖產(chǎn)生通路限速酶），核苷酸還原酶（DNA合成所需的酶

11、）。（5）、鐵元素催化促進(jìn)-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A、嘌呤與膠原的合成，抗體的產(chǎn)生，脂類從血液中轉(zhuǎn)運(yùn)以及藥物在肝臟的解毒等。鐵與免疫的關(guān)系也比較密切，有研究表明，鐵可以提高機(jī)體的免疫力，增加中性白細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的吞噬功能，同時(shí)也可使機(jī)體的抗感染能力增強(qiáng)。1.2.2 缺乏癥狀與后果（1）、貧血：嚴(yán)重時(shí)可增加兒童和母親死亡率，使機(jī)體工作能力明顯下降。（2）、行為和智力方面：鐵缺乏可引起心理活動和智力發(fā)育的損害及行為改變。鐵缺乏（尚未出現(xiàn)貧血時(shí)的缺乏）還可損害兒童的認(rèn)知能力，而且在以后補(bǔ)充鐵后也難以恢復(fù)。動物試驗(yàn)表明，短時(shí)期缺乏可使幼小動物腦中鐵含量下降。以后補(bǔ)充鐵可糾正身體內(nèi)鐵儲存，但對腦中鐵沒有作

12、用。長期鐵缺乏會明顯影響身體耐力。Finch等進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)表明，鐵缺乏對動物跑的能力的損害與血紅蛋白的水平無關(guān)，而是因?yàn)殍F缺乏肌肉中氧化代謝受損所至。1.2.3 鐵缺乏對免疫系統(tǒng)的影響：a抵抗病原微生物入侵的能力減弱。b降低免疫細(xì)胞從靜止-臨戰(zhàn)的反應(yīng)速度。c使抗氧化生化酶活性降低。d抗體的生產(chǎn)停止或以很慢的速度進(jìn)行。e缺鐵性貧血，細(xì)胞供氧不足。其結(jié)果是整天無精打采，疲勞而倦怠，比較容易被感染。 血液里流動的太多的自由鐵不僅無助于抵抗能力，不能保護(hù)人的肌體，反而會被細(xì)菌吞噬，成為細(xì)菌的美食，并且細(xì)菌會因此而大量地繁殖。這就是為什么必須加倍小心給孩子補(bǔ)充鐵質(zhì)的原因。鑒于鐵元素對人體活動的重要性，而

13、礦泉水又是人日常生活中攝取量最多的物質(zhì)。因此，測定礦泉水中鐵元素的含量，有利于我們掌握日常生活中鐵元素的攝取量，并且可以根據(jù)自身的條件，選擇適合自己的礦泉水1-4。第13節(jié) 鐵元素含量測定綜述對于水中鐵含量的測定方法眾多，大致概括起來有如下幾種：普通光度法，此法顯色劑較多，有鄰二氮菲及其衍生物、磺基水揚(yáng)酸、硫氫酸鹽5 等，但上述方法中靈敏度均較低，難以進(jìn)行痕量鐵的測定；鐵的催化動力學(xué)光度法，常用的顯色劑有鄰菲羅啉、磺基水楊酸和硫氰酸鹽等6,7；三元絡(luò)合物滴定法，用絡(luò)天箐S-氯化十六烷基三甲胺與鐵形成三元絡(luò)合物測定鐵等8,9；微乳液增敏動力學(xué)光度法，催化動力學(xué)光度法由于靈敏度高，反應(yīng)選擇性好而成

14、為研究熱點(diǎn)10；離子交換樹脂相分光光度法，該法能使分離、富集、測定結(jié)合為一體，并具有選擇性好、測定速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),一般比溶液光度法的靈敏度提高12個(gè)數(shù)量級。傳統(tǒng)樹脂相光度法大都需特制1mm比色皿且需在比色皿底部打一小孔,操作繁瑣,使其應(yīng)用受到限制11；原子吸收光譜法，方法快速、簡便、準(zhǔn)確, 適用于水中微量鐵的測定，但儀器昂貴12-15；綜上所述，這些方法要么靈敏度較低、要么操作復(fù)雜、要么儀器昂貴、要么不適合水中鐵的測定，因此，在日常生活中分光光度法測定水中痕量鐵，這種方法操作簡單，干擾離子少，測量快速,結(jié)果準(zhǔn)確和靈敏度高，易推廣和普及使用16。另外，分子熒光法測定水中的微量鐵，由于具有

15、選擇性好、靈敏度高和方法簡便等優(yōu)點(diǎn)17-19。因而考慮到操作簡單，可以直接測定，減少了中間環(huán)節(jié)，不需要萃取分離本，選擇性好、靈敏度高、有利于普及和推廣等特點(diǎn)，本論文選用用鄰菲啰啉（鄰二氮菲）分光光度法和分子熒光法測定礦泉水中的鐵元素含量。 第2章 鄰二氮菲分光光度法測定礦泉水中鐵元素第2.1節(jié) 實(shí)驗(yàn)原理1）確定適宜的條件的原因：在可見光分光光度法的測定中，通常是將被測物與顯色劑反應(yīng)，使之生成有色物質(zhì)，然后測其吸光度，進(jìn)而求得被測物質(zhì)的含量。因此，顯色條件的完全程度和吸光度的測量條件都會影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了使測定有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，必須選擇適宜的顯色反應(yīng)條件和儀器測量條件。通常所研究

16、的顯色反應(yīng)條件有顯色溫度和時(shí)間，顯色劑用量，顯色液酸度，干擾物質(zhì)的影響因素及消除等，但主要是測量波長和參比溶液的選擇。對顯色劑用量和測量波長的選擇是該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。2）如何確定適宜的條件：條件試驗(yàn)的一般步驟為改變其中一個(gè)因素，暫時(shí)固定其他因素，顯色后測量相應(yīng)溶液吸光度，通過吸光度與變化因素的曲線來確定宜的條件。3）本試驗(yàn)測定礦泉水中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯比耳定律：A=bc。當(dāng)入射光波長及光程b一定時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度A與該物質(zhì)的濃度c成正比。只要繪出以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度c為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測出試液的吸光度，就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對應(yīng)的濃度值，即工業(yè)鹽酸中鐵的含量。4）鄰二氮

17、菲法的優(yōu)點(diǎn)：用分光光度法測定試樣中的微量鐵，目前一般采用鄰二氮菲法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾易消除等優(yōu)點(diǎn)。5）鄰二氮菲法簡介：鄰二氮菲為顯色劑，選擇測定微量鐵的適宜條件和測量條件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測定。6）鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量的條件和依據(jù)：鄰二氮菲亦稱鄰菲咯啉（簡寫phen），是光度法測定鐵的優(yōu)良試劑。在pH=29的范圍內(nèi)，鄰二氮菲與二價(jià)鐵生成穩(wěn)定的桔紅色配合物（Fe(phen)3）2+）。此配合物的lgK穩(wěn) = 21.3，摩爾吸光系數(shù)510 = 1.1104 Lmol-1cm-1，而Fe3+能與鄰二氮菲生成31配合物，呈淡藍(lán)色，lgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯

18、色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2OHHCl)將Fe3+還原為Fe2+，其反應(yīng)式如下：2 Fe3+ 2 NH2OHHCl 2Fe2+ + N2 + H2O + 4H+ 2Cl-測定時(shí)控制溶液的酸度為pH5較為適宜，用鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量。第2.2節(jié) 試劑與儀器 實(shí)驗(yàn)試劑100 gmL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.8634 g 分析純 NH4Fe（SO4）212H2O于200mL燒杯中，加入20mL 6molL-1 HCl溶液和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻；鄰二氮菲1.5 gL-1。（新配制）； 鹽酸羥胺100 gL-1（用時(shí)配制）； NaAc1molL-1；NaOH1

19、molL-1；HCl6 molL-1（工業(yè)鹽酸試樣）。 實(shí)驗(yàn)儀器 721型分光光度計(jì)；1cm吸收池；10mL 吸量管；50mL 比色管(7個(gè))。721型分光光度計(jì)工作原理:分光光度計(jì)的原理是溶液中的物質(zhì)在光的照射激發(fā)下，產(chǎn)生了對光吸收的效應(yīng)，物質(zhì)對光的吸收是具有選擇性的。各種不同的物質(zhì)都具有其各自的吸收光譜。因此當(dāng)某單色光通過溶液時(shí)，其光能量就會被吸收而減弱。光能量減弱的程度和物質(zhì)濃度之間的比例關(guān)系符合比爾定律。T=I/I0 LogI0/I=KCL A=KCL其中：T透射比；I0入射光強(qiáng)度；It透射光強(qiáng)度；K為吸收系數(shù)；L為被分析物質(zhì)的光程；A吸光度；c 濃度(molL-1)。由上式可知，當(dāng)入

20、射光強(qiáng)度吸收系數(shù)和溶液的光徑長度不變時(shí)，透射光強(qiáng)度按溶液的濃度變化而改變。721型分光光度計(jì)的基本原理時(shí)鑒于上述之物理光學(xué)現(xiàn)象而產(chǎn)生的。光是一種電磁波，具有一定的波長和頻率?？梢姽獾牟ㄩL范圍在400760nm，紫外光為200400nm，紅外光為760500000nm?？梢姽庖虿ㄩL不同呈現(xiàn)不同顏色，這些波長在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)不同顏色的光稱單色光。太陽或鎢絲等發(fā)出的白光是復(fù)合光，是各種單色光的混合光。利用棱鏡可將白光分成按波長順序排列的各種單色光，即紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等，這就是光譜。有色物質(zhì)溶液可選擇性地吸收一部分可見光的能量而呈現(xiàn)不同顏色，而某些無色物質(zhì)能特征性地選擇紫外光或紅外光的能量。

21、物質(zhì)吸收由光源發(fā)出的某些波長的光可形成吸收光譜，由于物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，對光的吸收能力不同，因此每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜，而且在一定條件下其吸收程度與該物質(zhì)的濃度成正比，分光光度法就是利用物質(zhì)的這種吸收特征對不同物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的方法。 在比色分析中，有色物質(zhì)溶液顏色的深度決定于入射光的強(qiáng)度、有色物質(zhì)溶液的濃度及液層的厚度。當(dāng)一束單色光照射溶液時(shí)，入射光強(qiáng)度愈強(qiáng)，溶液濃度愈大，液層厚度愈厚，溶液對光的吸收愈多，它們之間的關(guān)系，符合物質(zhì)對光吸收的定量定律，即朗伯比爾定律。這就是分光光度法用于物質(zhì)定量分析的理論依據(jù)。第2.3節(jié) 實(shí)驗(yàn)過程 準(zhǔn)備工作打開儀器電源開關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。 測量工作

22、（以通過空白溶液的透射光強(qiáng)度為I0，通過待測液的透射光強(qiáng)度為I,由儀器給出透射比T,再由T值算出吸光度A值）1）吸收曲線的繪制和測量波長的選擇用吸量管吸取0.0mL和1.0mL 1.010-3molL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入兩個(gè)5mL容量瓶（或比色管）中，各加入1mL鹽酸羥胺溶液，搖勻。再加入2.00 mL 0.15%鄰二氮菲溶液，5mL NaAc，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置10min后，在光度計(jì)上用1cm比色皿，以試劑溶液（即0.0mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液）為參比溶液，在440560nm之間，每隔10nm測一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔5nm測量一次吸光度。在坐標(biāo)紙上，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度A

23、為縱坐標(biāo)，繪制A與關(guān)系的吸收曲線。從吸收曲線上選擇測定Fe的適宜波長，一般選用最大吸收波長max。2）顯色劑用量選擇取7個(gè)5mL容量瓶（或比色管），用吸量管各加入1mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 mL鹽酸羥胺，搖勻，再分別加入0.1mL，0.3mL，0.5mL，0.8mL，1.0mL，2.0mL，4.0mL pHen和5mL NaAc溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置10min。用1cm比色皿，以蒸餾水為參比溶液，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。以所取pHen溶液體積V為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制A與V關(guān)系的顯色劑用量影響曲線。得出測定鐵時(shí)顯色劑的最適宜用量。3）溶液酸度的選擇 取8個(gè)5mL容量

24、瓶（或比色管），用吸量管分別加入1mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1mL鹽酸羥胺，搖勻，再加入2mL Phen，搖勻。用5mL吸量管分別加入0.0mL，0.2 mL，0.5mL，1.0mL，1.5mL，2.0mL，2.5mL和3.0mL，1molL-1NaOH溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。放置10min。用1cm比色皿，以蒸餾水為參比溶液，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。同時(shí)，用pH計(jì)測量各溶液的pH。4）顯色時(shí)間 在一個(gè)5mL容量瓶（或比色管）中，用吸量管加入1mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1mL鹽酸羥胺，搖勻。再加入2mL Phen，5mL NaAc溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。立刻用1cm比色皿，以蒸餾水為

25、參比溶液，在選定的波長下測量吸光度。然后依次測量放置5min，10min，30min，60min，120min，后的吸光度。 2.3.3 鐵含量的測定1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作在6支5mL比色管中，分別加入0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL 100g/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入1.00mL 10%鹽酸羥胺溶液，2.00mL 0.15%鄰二氮菲溶液和5.0 mL NaAc溶液，以去離子水稀釋至刻度，搖勻。在512 nm處，用1cm比色皿，以試劑空白為參比，測吸光度A。2）試樣測定準(zhǔn)確吸取適量試液于50mL容量瓶（或比色管）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)

26、曲線上查出和計(jì)算試液中鐵的含量（單位為gmL-1）。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作波長（nm）440450460470480490492494496T (%)58.054.850.846.044.943.242.842.042.0吸光度 A0.23660.26000.29000.33720.34780.36450.36860.37680.3768波長（nm）498.0500.0502.0504.0506.0508.0510.0512.0514.0T (%)41.841.641.040.041.140.039.839.239.5吸光度 A0.37880.38090.38720.39790

27、.38620.38720.40010.40670.4034波長（nm）516.0518.0520.0530.0540.0550.0560.0T (%)39.840.040.948.057.273.183.1吸光度 A0.40010.39790.38820.31880.24260.13610.0804根據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下：由作圖可知，最大吸收波長為512nm。2）顯色劑用量的測定鄰二氮菲用量曲線：（=512 nm）鄰二氮菲的體積（ mL ） 0.10 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 透射比 T(%) 85.151.136.435.936.136.8吸光度 A 0.0

28、7010.29160.43890.4450.44250.4342據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下：由圖可知，顯色劑最佳用量為2.00 mL 0.15%鄰二氮菲溶液。3）礦泉水中鐵含量的測定標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 鐵標(biāo)液體積（ mL ） 00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 鐵濃度（ g/mL ） 00.4 0.8 1.2 1.6 2.0 透射比 T(%) 10085.0 66.3 57.8 41.1 38.1 吸光度 A 00.07060.17850.23810.38620.4191據(jù)上面數(shù)據(jù)，作得標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下：標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.2216x-0.0061；R2=0.98 試樣測定(礦泉水含量的

29、測定)未知樣標(biāo)號12礦泉水的量（mL)1.0 1.5 透射比T(%)82.275.1吸光度A0.08510.1244礦泉水中鐵的0.41160.5889含量（g/mL）把y =0.0851，0.1244代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=0.2216x-0.0061中，得到x=0.4116，0.5889，即稀釋后礦泉水中鐵的含量為0.4116g/mL，0.5889g/mL。 由1.0 Cx2/5 = 0.4116，得Cx1=2.58（g/mL）由1.5 Cx3/5 = 0.5889， 得 Cx2=1.963（g/mL）則Cx=（Cx1+ Cx2）/2= (2.58+1.963)/2 = 2.11（g/mL）R

30、SD=3.34%所以礦泉水中鐵的含量為2.11g/mL。第3章 分子熒光法測定礦泉水中鐵元素第3.1節(jié) 實(shí)驗(yàn)部分3. 1儀器與試劑F-2500 熒光分光光度計(jì)（日立公司）, PHS-3C型酸度計(jì)（上海）。Fe（II）標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000 mg/L）：準(zhǔn)確稱取硫酸亞鐵銨1.7550 g，用10 mL HCl（1+1） 溶解后，定量轉(zhuǎn)移到250 mL 的容量瓶中。鄰菲啰啉溶液（0.01 mol/L）：準(zhǔn)確稱取0.4955 g，用少許乙醇溶解后，定容到250 mL 的容量瓶中，實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，水為去離子水。第3.2節(jié) 實(shí)驗(yàn)方法 準(zhǔn)確移取一定量Fe（II）標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL 容量瓶中，依次加入

31、0.5mg 的Na2S2O3，1. 0mL 鄰菲啰啉溶液，用0. 1 mol/L 乙酸-乙酸銨緩沖液( pH 5.5) 定容。室溫放置30 min，以270 nm 波長激發(fā)，于365 nm 波長處測其熒光強(qiáng)度。第3.3節(jié) 結(jié)果與討論 激發(fā)波長和發(fā)射波長的選擇按實(shí)驗(yàn)方法，分別掃描鄰菲啰啉以及Fe（II）鄰菲啰啉絡(luò)合物的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，結(jié)果表明，鄰菲啰啉的激發(fā)峰和發(fā)射峰波長分別為270nm 與365 nm；加入Fe（II）后，峰高明顯下降，而峰形和峰位都沒有發(fā)生變化。因此，選擇激發(fā)波長為270 nm，發(fā)射波長為365 nm。 介質(zhì)的選擇按實(shí)驗(yàn)方法，分別在水、HCl、H2SO4、乙酸乙酸鈉、乙酸

32、乙酸銨溶液中, 對鄰菲啰啉以及Fe（II）鄰菲啰啉絡(luò)合物的進(jìn)行測定，結(jié)果表明在乙酸乙酸銨的緩沖溶液中，鄰菲啰啉猝滅效應(yīng)更為明顯，因此選乙酸乙酸銨作反應(yīng)介質(zhì)，同時(shí)對緩沖溶液的濃度做了實(shí)驗(yàn)，表明0.1 mol/L乙酸乙酸銨緩沖液中效果較好。3.3.3 酸度的選擇結(jié)果表明當(dāng)乙酸乙酸銨緩沖液pH 5. 5 時(shí)，F(xiàn)e（II）鄰菲啰啉溶液熒光強(qiáng)度最低，即熒光猝滅效果最好，故選用pH 5. 5 的乙酸乙酸銨緩沖液。3.3.4 反應(yīng)時(shí)間的影響結(jié)果表明隨著放置時(shí)間的延長，絡(luò)合物熒光強(qiáng)度逐漸降低，但30 min 后其熒光信號基本不再發(fā)生變化，說明該體系在30 min 內(nèi)反應(yīng)完全，即Fe（II）和鄰菲啰啉的絡(luò)合比基

33、本穩(wěn)定。因此選擇反應(yīng)時(shí)間為30 min。3.3.5 鄰菲啰啉用量的選擇結(jié)果表明，開始隨著鄰菲啰啉用量的增加，該體系的熒光強(qiáng)度逐漸降低，而在鄰菲啰啉的用量超過1. 0 mL 時(shí)，其溶液的熒光強(qiáng)度又逐漸增加，因此選擇鄰菲啰啉的用量為1. 0 mL。3.3.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e（II）量在0.80120.0 ng/mL 范圍內(nèi)，與熒光強(qiáng)度呈良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程為F = -0.5098 r+64.339，r =0.9994。3.3.7 精密度與檢出限按實(shí)驗(yàn)方法對含有60 ng/mL Fe（II）鄰菲啰啉絡(luò)合物的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行9 次測定, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2. 8%。按實(shí)驗(yàn)確定

34、的條件對空白溶液進(jìn)行9 次測定，根據(jù)IUPAC 建議，計(jì)算出該方法的檢出限為0. 50 ng/mL。3.3.8 在測定5. 0 mg/mL Fe（II）時(shí)，當(dāng)相對誤差小于5% 時(shí)，共存離子可允許的倍數(shù)：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl- 和NO3- 可大量存在；Mn2+（80），Pb2+（50），Cr6+（40），Cd2+（35），Zn2+（30），Hg2+（20），Ni2+（10），Cu2+（0. 02），Na2S2O3（10mg）。在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，Cu2+ 對Fe 的測定有很大的干擾，極少量的銅就會使鄰菲啰啉的熒光信號大大降低18，本實(shí)驗(yàn)采用適量的Na2S2O3 將樣品中的Fe（

35、III）全部還原為Fe（II），同時(shí)還可以掩蔽水中存在的少量Cu2+ ，可以使Cu2+（20）不干擾鐵的測定。第3.4節(jié) 樣品分析 礦泉水樣的預(yù)處理用聚乙烯塑料瓶取樣，塑料瓶臨用前用HNO3( 1+ 1) 浸泡24 h，再用水沖洗干凈。取一定量待測水樣于燒杯中，按每100 mL 水樣加入1 mL 濃HNO3，在電熱套上加熱至沸，蒸發(fā)至剩余少許液體取下冷卻，然后加體積分?jǐn)?shù)2% HNO3，溫?zé)崛芙恹}類物質(zhì)。用乙酸乙酸銨緩沖溶液調(diào)節(jié)pH，最后用水定容20 。 水樣的測定準(zhǔn)確移取適量的上述溶液，按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定，對每處的水樣平行測定3次， 取平均值；然后對水樣進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)(n= 5)，結(jié)果見

36、表1。該方法用于礦泉水中鐵量的測定，其回收率98.0% 102.9% 。表1水樣的分析結(jié)果水樣測定值r/（mg/mL）加入量m/mg測得總量r/（mg/mL）RSD/%回收率/%農(nóng)夫山泉礦泉水3.050.503.480.3098.0康師傅礦泉水3.620.504.080.2499.0哇哈哈礦泉水1.560.502.120.38102.9昆侖礦泉水0.840.501.350.62100.7結(jié) 論1）利用鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵含量，消除了檢測物中常見離子的干擾， 又避免了調(diào)節(jié)控制 pH 值和試驗(yàn)顯色劑用量的繁瑣操作，準(zhǔn)確度與靈敏度大為提高， 測定速度大大加快，具有廣泛的使用價(jià)值。同時(shí)，通過此

37、實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)了確定實(shí)驗(yàn)條件的方法，再次熟悉了可見分光光度法的測量原理和實(shí)驗(yàn)操作步驟，掌握了鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理以及掌握721型分光光度計(jì)的使用方法。2）通過分子熒光法測定礦水中鐵的含量實(shí)驗(yàn)，我們了解了分子熒光實(shí)驗(yàn)中激發(fā)波長和發(fā)射波長、介質(zhì)、酸度、反應(yīng)時(shí)間和鄰菲啰啉用量的選擇方法，以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。測出四種水樣中鐵元素的含量，其方法具有選擇性好、靈敏度高和方法簡便等優(yōu)點(diǎn)。 參考文獻(xiàn)1 微量元素與健康，楊克敵主編，科學(xué)出版社，2003.6，M,79-90.2 維生素和微量元素的科學(xué)應(yīng)用，何崇主編，上海中醫(yī)藥大學(xué)出版社，2003-4，220-221.3 微量元素鐵與人體健康，艷紅，萍鄉(xiāng)市人民政府門戶網(wǎng)站，2008-6-17.4 微量元素與健康，陳清主編，北京大學(xué)出版社，1990，132.5 武漢大學(xué)主編. 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)M . 第4 版. 北京:高等教育出版社,2001. 228.6 劉繡華,何建英,劉海讕. 催化動力學(xué)分析法測定痕量鐵的新體系J . 分析化