分光光度法測定蔬菜中鐵的含量

分析化學(xué)開放性設(shè)計實(shí)驗(yàn)報告——分光光度法測定蔬菜中鐵的含量班級：2010級化教三班學(xué)號：20102401033姓名：謝煒雋鐘偉潮（協(xié)作）實(shí)驗(yàn)的方法目前，測定鐵的方法主要有原子吸收光譜法、催化熒光法、磺基水揚(yáng)酸分光光度法、EDTA配位滴定法、鄰菲羅啉分光光度法、熒光酮分光光度法、萃取光度法、雙波長分光光度法[10]、差示光度法、催化動力學(xué)光度法、表面活性劑增敏鐵(Ⅲ)-EDTA-H2O體系光度法等。這些方法均被用于痕量鐵的測定，各有利弊，我們小組所采用的方法：本研究采用的是鄰菲羅啉分光光度法，這種方法快速、準(zhǔn)確、靈敏度高且操作簡便。而且我們上一次就是利用分光度的方法測定鐵的含量，如今再次使用比較熟悉以及更好把握分光度儀的使用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過分析化學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生初步的解決分析化學(xué)實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。2．學(xué)習(xí)查閱參考文獻(xiàn)、綜合參考資料、設(shè)計小型分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)。3．復(fù)習(xí)和鞏固有關(guān)理論基礎(chǔ)知識并用于指導(dǎo)實(shí)踐。4．進(jìn)一步熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。實(shí)驗(yàn)原理在pH值為4~6的條件下，用鹽酸羥胺將Fe3+完全還原成Fe2+，F(xiàn)e2+與鄰羅菲啉試劑生成桔紅色的絡(luò)合物，再用分光光度計測其吸光度，進(jìn)而根據(jù)朗伯-比爾定律測出鐵的含量。實(shí)驗(yàn)儀器1.主要儀器與設(shè)備：722型分光光度計，馬福爐，電熱爐，容量瓶，移液管，普通天平，電子天平，比色管，電子天平，燒杯，移液管，比色皿，漏斗及漏斗架等。2.試劑：（1）1mg/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.8600g分析純NH4Fe(SO4)2?12H2O，置于燒杯中用3ml2mol/L鹽酸溶解后移入100ml容量瓶中，定容（2）10ug/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：由100ug/ml的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液溶液準(zhǔn)確稀釋10倍而成（3）0.1%鄰二氮雜菲溶液：準(zhǔn)確稱取鄰二氮雜菲0.1g，置于燒杯中加熱溶解后，移入100ml（4）5%鹽酸羥胺溶液：稱取鹽酸羥胺固體10g，用量筒量取80ml水加熱溶解，轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中，定容，搖勻。（5）1mol/LNaAc溶液：稱取NaAc固體13.6g，置于燒杯中溶解后，移入100ml容量瓶中，定容，(6)4mol/LNaOH溶液：稱取16gNaOH固體溶于燒杯中，冷卻后轉(zhuǎn)移入100ml(7)2mol/lHCl溶液：用移液管準(zhǔn)確移取濃鹽酸10ml于50ml容量瓶中，定容，搖勻。(8)1：1HCl溶液：用移液管準(zhǔn)確移取濃鹽酸25ml于50ml容量瓶中，定容，搖勻。3.實(shí)驗(yàn)用品：菜干。實(shí)驗(yàn)步驟一.樣品處理：用研缽將菜干磨成粉末，準(zhǔn)確稱取菜干粉末0.4932g，放入錐形瓶中，加入25ml濃硝酸和3ml濃硫酸，蓋上表面皿，然后將錐形瓶放在酒精燈上煮沸至棕色，冷卻，逐滴加入1~2ml濃硝酸，再煮沸，重復(fù)以上操作。當(dāng)最后一次加濃硝酸不在變棕色時，停止加入濃硝酸，繼續(xù)加熱至冒白煙并持續(xù)1~2分鐘，溶液保持淡黃色，冷卻，靜置，過濾。取濾液于250ml燒杯中，用6mol/L氫氧化鈉溶液調(diào)pH在4~6之間，定量移入容量瓶，加蒸餾水至刻度，搖勻，作為待測液。二.條件試驗(yàn)：1.最佳波長的測定：準(zhǔn)確移取5ml10ug/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于50ml容量瓶中，加入2ml10%的鹽酸羥胺溶液，搖勻，冷卻，2min后加入5ml1mol/L的NaAC溶液和3ml0.1%鄰二氮雜菲溶液，定容，搖勻。在722型分光光度計上用1cm比色皿，以水為參比溶液，用不同波長430—580nm,每隔10nm測吸光度，并繪制吸光度——波長曲線找出最佳波長區(qū)間。吸光度/nm波長A吸光度/nm波長A4300.1435100.2164400.1535150.2144500.1645200.2054600.1765250.1894700.1925300.1654800.2005400.1114900.2025500.0704950.2045600.0445000.2095700.0315050.2135800.022波長與吸光度的關(guān)系 由圖可見，當(dāng)波長為510nm時吸光度最大，所以最佳波長為510nm。2.顯色劑最佳用量的測定取7只50ml容量瓶編號，分別加入5ml10ug/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入1ml10%鹽酸羥胺溶液搖勻，冷卻，2min后加入5ml1mol/L

NaAC溶液,再分別加入0.1%鄰二氮雜菲溶液0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0ml，定容，搖勻。一定時間后用1cm比色皿，以水為參比溶液，用分光光度計在510nm處，測定吸光度，并繪制吸光度——顯色劑用量曲線，找出顯色劑最佳用量。鄰二氮雜菲/ml0.30.61.01.5234A0.1400.2200.2140.2130.2130.2190.216顯色劑與吸光度的關(guān)系由圖可見鄰二氮雜菲體積為3ml時吸光度最大,則3ml為最佳用量。4．緩沖劑最佳用量的測定：取7支50ml容量瓶編號，分別加入5ml10ug/ml鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入1.0ml5%鹽酸羥胺溶液，搖勻，2min后分別加入1mol/LNaAc溶液2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0ml及9.0ml，再分別加入3.0ml0.1%鄰二氮雜菲溶液，定容，搖勻，用1cm比色皿，以水為參比溶液，測其吸光度，并繪制吸光度——緩沖劑用量曲線，找出緩沖劑最佳用量。NaAc的用量/ml1345679A0.2140.2140.2140.2150.2140.2160.214緩沖劑與吸光度的關(guān)系SEQ緩沖劑與吸光度的關(guān)系\*ARABIC1由圖可見，緩沖溶液用量為5ml時，為最佳用量。三、鐵含量的測定：1.標(biāo)準(zhǔn)系列（1#—6#）及未知物溶液（7#）的配置：在7個50ml容量瓶中，按下表，上下依次加入各試劑：123456710ug/ml的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液/ml0246810X（待測）5%的鹽酸羥胺/ml1.001.001.001.001.001.001.00搖勻，5min后，加1mol/L的NaAc溶液/ml5.005.005.005.005.005.005.000.1%的鄰二氮雜菲溶液/ml3.003.003.003.003.003.003.002.吸光度的測定：用1cm比色皿，以試劑空白為參比溶液，在510nm處，測1#—6#溶液的吸光度，以50ml溶液中鐵含量為橫坐標(biāo)，相應(yīng)吸光度為縱坐標(biāo)，利用1#—6#系列標(biāo)準(zhǔn)溶液可繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。1234567吸光度A00.0980.1780.2600.3410.4200.07350ml溶液鐵含量020.040.060.080.0100.015.4y=0.0042x+0.0082y=0.0042x+0.0082R2=0.99880.0000.0500.1000.1500.2000.2500.3000.3500.4000.45002040608010012050ml溶液中鐵含量/ug吸光度從上面坐標(biāo)找到：菜干吸光度為（0.073）時的鐵的含量為（15.4ug）,待測（0.4932）g菠菜的鐵含量為（308ug）,即624.49ug/g，菠菜中鐵含量為0.062%。結(jié)果討論與分析本試驗(yàn)確定了用鄰菲羅啉分光光度法測定蔬菜中鐵含量的最佳測定條件：測定波長510nm，緩沖溶液最佳用量為5.0ml，顯色劑用量為3.0ml。測出菜干的鐵含量為0.062%。該方法測定蔬菜中鐵的含量簡便、快速、準(zhǔn)確且儀器價格低，可以滿足低含量鐵的測定分析應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)過程中某些步驟的疏忽會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如比色皿的使用過程中沒有做到始終保持同一位操作人員，這會產(chǎn)生誤差。另外，對于菜干含量的取量不合適，導(dǎo)致最后結(jié)果不能保證在直線中部，使結(jié)果的不可信，不具代表性。在調(diào)節(jié)待測液pH值的操作中，不能準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)好PH值，使待測溶液的習(xí)慣度受酸度影響很大。另外，在實(shí)驗(yàn)過程中，不應(yīng)該把樣品溶解液過濾，因?yàn)檫@一步驟會使溶液流失導(dǎo)致鐵離子流失，從而導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。這次綜合性化學(xué)設(shè)計實(shí)驗(yàn)完全由自己掌控，從開始需要自己查找資料、寫預(yù)習(xí)報告，到圖書館搜尋相關(guān)的資料，設(shè)計試驗(yàn)方案到與同學(xué)們交流設(shè)計思想，再到老師細(xì)致入微的講解，在這個過程中可謂是受益匪淺。做實(shí)驗(yàn)，就要動手，動腦，運(yùn)用自己所學(xué)的知識加以創(chuàng)新，在這個過程中，難免會有些失誤，這是不可避免的，我們的任務(wù)是認(rèn)認(rèn)真真的做實(shí)驗(yàn)，把失誤降到最低。剛開始的時候，由于第一次自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程等原因，在操作時，感覺很緊張，用移液管量取液犯了很多錯。不過也只有這樣，才能在這次實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了真正的知識，才能知道自己的能力到底有多少，才能鍛煉自己的創(chuàng)新性思維，才能加強(qiáng)自己的動手能力。這次的綜合性實(shí)驗(yàn)，是對以前學(xué)過的知識的一種鞏固和加強(qiáng)。還有，在實(shí)驗(yàn)中最重要的是團(tuán)隊(duì)合作精神，只有分工合作，安排恰當(dāng)，團(tuán)結(jié)一致，才能更好的完成任務(wù)。在此，再