鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵

鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵第1頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/91Analyticalchemistry實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)確定實驗條件的方法，掌握鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵的方法原理。掌握722型可見分光光度計的使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。第2頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/92Analyticalchemistry吸光光度法（AbsorptionPhotometry）：基于物質(zhì)對光的選擇性而建立的分析方法。包括比色法、紫外可見分光光度法、紅外分光光度法。廣泛用于無機(jī)物和有機(jī)物的定性和定量分析。實驗原理第3頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/93Analyticalchemistry2、光譜分區(qū)能量小200nm400nm750nm大波長光譜區(qū)域紫外光區(qū)可見光區(qū)紅外分析方法紫外分光光度法可見分光光度法50um紅外分光光度法紫、藍(lán)、青、綠、黃、橙、紅第4頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/94Analyticalchemistry3、物質(zhì)對光的吸收1、物質(zhì)對光選擇性吸收的實質(zhì)一束光通過某物質(zhì)時該物質(zhì)的分子、原子或離子與光子發(fā)生碰撞，光子的能量轉(zhuǎn)移至分子、原子或離子上，使這些粒子發(fā)生能級變化，由基態(tài)躍遷至較高能態(tài)，這個過程即為吸收。光是否被物質(zhì)吸收，取決于光子的能量物質(zhì)的結(jié)構(gòu)只有當(dāng)能級差△E與光子能量h相當(dāng)時物質(zhì)吸收光。第5頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/95Analyticalchemistry4、吸收曲線（吸收光譜）吸收曲線：吸光度隨波長變化的曲線。吸收曲線的特點(diǎn)：不同的物質(zhì)因其分析結(jié)構(gòu)不同而具有不同的吸收曲線；同一物質(zhì)，濃度不同，其吸收曲線的形狀和λmax的位置不變，但在同一波長下吸光度隨濃度的增大而增大。吸收曲線是吸光度法選擇測量波長的依據(jù)。第6頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/96Analyticalchemistry吸光度A吸收曲線圖4005006000.1000.2000.3000.400第7頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/97Analyticalchemistry5、朗伯—比耳定律

布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系。A∝b

1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物濃度之間也具有類似的關(guān)系。A∝c

二者的結(jié)合稱為朗伯—比耳定律。第8頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/98Analyticalchemistry朗伯—比耳定律

吸光度A：表征物質(zhì)對光吸收程度的量。

A=lgIi/It=-lgT=bcA--吸光度--摩爾吸光系數(shù)C--被測物濃度Ii--入射光強(qiáng)

T--透過率

b--液層厚度（光程長度）

It--透射光強(qiáng)第9頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/99Analyticalchemistry標(biāo)準(zhǔn)（工作）曲線

標(biāo)準(zhǔn)（工作）曲線繪制方法：在、b固定的情況下，測定一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，作A~c圖，在相同條件下測定樣品溶液的吸光度，從曲線上可查出被測樣品的濃度。第10頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/910Analyticalchemistry工作曲線圖濃度（c）吸光度第11頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/911Analyticalchemistry可見分光光度計光源吸收池檢測器

單色器數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一、可見光分光光度法一、儀器結(jié)構(gòu)框圖第12頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/912Analyticalchemistry1、光源基本要求：在儀器工作的波長范圍內(nèi)，提供連續(xù)、有足夠發(fā)射強(qiáng)度和良好穩(wěn)定性的復(fù)合光，而且發(fā)射光的強(qiáng)度隨波長的變化應(yīng)盡可能小。常用光源：鎢絲燈和鹵鎢燈，可使用的波長范圍在360~2500nm。第13頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/913Analyticalchemistry2、單色器單色器作用：從光源發(fā)出的復(fù)合光中分出所需要的單色光。單色器組成：由入射狹縫、準(zhǔn)光器（透鏡或凹面反射鏡使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狹縫等組成。單色器的核心部分是色散元件（如玻璃棱鏡和光柵），起分光的作用。第14頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/914Analyticalchemistry吸收池用于盛放分析試樣；

可見光區(qū)只能用玻璃吸收池；

吸收池的光學(xué)面必須完全垂直于光束方向；

吸收池要配對。因為吸收池材料本身吸光特征以及吸收池的光程長度的精度等對分析結(jié)果都有影響。3、吸收池第15頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/915Analyticalchemistry

檢測器的功能：檢測信號、測量單色光透過溶液后光強(qiáng)度變化。

常用的檢測器有光電池、光電管和光電倍增管等。

4、檢測器第16頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/916Analyticalchemistry分光光度計的使用預(yù)熱20min。調(diào)節(jié)T=0。調(diào)節(jié)T=100%（A=0）。測定樣品的吸光度A。第17頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/917Analyticalchemistry分光光度計的保養(yǎng)與維護(hù)安置在干燥、無污染的地方；儀器停止工作時，必須切斷電源，應(yīng)按開關(guān)機(jī)順序關(guān)閉主機(jī)和穩(wěn)流穩(wěn)壓電源開關(guān)；比色皿使用完畢后，立即用蒸餾水或有機(jī)溶劑沖洗干凈，把水漬擦凈；第18頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/918Analyticalchemistry鄰二氮菲法測定微量鐵

根據(jù)朗伯－比耳定律：A=εbc，當(dāng)入射光波長λ及光程b一定時，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，即未知樣的含量。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)。第19頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/919Analyticalchemistry

在pH=2～9的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲(phen)生成穩(wěn)定的桔紅色配合物Fe(phen)32+：此配合物的lgK穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù)ε510=1.1×104L·mol-1·cm-1，而Fe3+能與鄰二氮菲生成3∶1配合物，呈淡藍(lán)色，lgK穩(wěn)=14.1。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺(NH2OH·HCl)將Fe3+還原為Fe2+，其反應(yīng)式如下：2Fe3++2NH2OH·HCl→2Fe2++N2+H2O+4H++2Cl-測定時控制溶液的酸度為pH≈5較為適宜。用鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量。第20頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/920Analyticalchemistry1.配置一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液;2.測定其中一標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸收曲線,找到最大吸收波長;(空白溶液為參比)3.在最大吸收波長處,測定一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,作標(biāo)準(zhǔn)曲線;(空白溶液為參比)4.在最大吸收波長處,測定試樣的吸光度5.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到試樣中鐵含量.實驗步驟及數(shù)據(jù)處理

第21頁，共22頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/921Analyticalchemistry1.分別移取10μg/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0mL于6個50mL容量瓶中，各加入1mL10%鹽酸羥胺，搖勻，經(jīng)2min后，再加5mL1mol/LNaAc溶液及3mL0.1%鄰二氮菲，蒸餾水定容。2.吸收曲線的繪制用1cm吸收池，以試劑空白溶液(1號)為參比，在440～560nm之間，每隔10nm測定一次標(biāo)準(zhǔn)溶液(2號)的吸光度A，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，從而選擇測定鐵的最大吸收波長。3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以試劑