北京理工大学-邻二氮菲分光光度法测定微量铁实验报告
邻二氮菲分光光度法测定铁
刘红阳 19121201 1120123063
一、实验目的
1、学习测定微量铁的通用方法；
2、掌握分光光度法分析的基本操作及数据处理方法；
3、初步了解分光光度法分析实验条件研究的一般做法。
二、实验原理
一般选择络合物的最大吸收波长为工作波长。
控制溶液酸度是显色反应的重要因素。
因为多数显色剂是有机弱酸或弱碱，溶液的酸度会直接影响显色剂的理解程度，从而影响显色反应的完全程度及络合物的组成。
另一方面，酸度大小也影响着金属离子的存在状态，因此也影响了显色反应的程度。
应当确定显色剂加入量的合适范围。
不同显色反应的络合物达到稳定所需要的时间不同，且达到稳定后能维持多久也大不相同。
大多数显色反应在室温下就能很快完成，但有些反应必须加热才能较快进行。
此外，加入试剂的顺序、离子的氧化态、干扰物质的影响等，均需一一加以研究，以便拟定合适的分析方案，使测定既准确，又迅速。
本实验通过对铁(Ⅱ)-邻二氮菲显色反应的条件实验，初步了解如何拟定一个分光光度法分析实验的测定条件。
邻二氮菲是测定铁的高灵敏性、高选择性试剂之一，邻二氮菲分光光度法是化工产品中微量铁测定的通用方法。
在pH2~9的溶液中，Fe2+和邻二氮菲生成
1:3橘红色络合物，lgβ
3=21.3(20℃)，ε
508
=1.1×104L·mol-1·cm-1，其吸收曲
线如图一所示；Fe3+亦可以与邻二氮菲生成蓝色络合物，因此，在显色前需用盐酸羟胺溶液将全部的Fe3+还原为Fe2+。
反应式如下（和图二）：
2Fe3++2NH
2OH===2Fe2++N
2
↑+2H
2
O+2H+
⑴确定工作波长：移取2.00mL标准铁溶液注入比色管中，加入1.0mL
盐酸羟胺溶液，混匀后放置2min。
加1.0mL邻二氮菲溶液和2.0mL乙酸钠溶液，加水至25mL标线，摇匀。
以水为参比，在不同波长下测量相应的吸光度(从440nm到560nm，间隔10nm测量一次吸光度，其中在500~520nm之内，间隔5nm测量一次)，确定适宜的工作波长（即选取吸光度最大值对应的波长）。
⑵校准曲线的制作：在六支比色管中分别加入0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5
mL标准铁溶液，各加入1.0mL盐酸羟胺溶液，混匀后放置2min。
各加入1.0mL 邻二氮菲溶液和2.0mL乙酸钠溶液，加水稀释至标线，混匀。
以试剂空白为参比，在选定的工作波长下测量各溶液的吸光度。
并以铁的浓度[μg·mL-1或μg·(25mL)-1]为横坐标、相应的吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。
⑶未知样铁浓度的测定：取2.5mL未知铁样溶液于25mL比色管中，与
标准曲线配制标准溶液一样的方法配制测混合液，并测其吸光度。
五、实验数据记录与处理
⑴确定工作波长
在400~560nm(间隔10nm测量一次)波长下测得相应的吸光度如下表所示：
波长/nm 440 450 460 470 480 490
吸光度A 0.434 0.466 0.502 550 567 576 500 510 520 530 540 550 560 0.594 0.619 0.589 0.479 0.328 0.201 0.126
在500~520nm每隔5nm测量一次，结果如下：
波长/nm 500 505 510 515 520
吸光度A 0.595 0.609 0.620 0.617 0.592 从表中可以看出，最适宜的工作波长为510nm。
⑵绘制校准曲线
六支比色管中混合液在工作波长下测得的吸光度如下表：
标准铁体
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
积V/mL
混液铁浓
度c/μ0 20 40 60 80 100
g·(25mL
)-1
吸光度A 0 0.168 0.306 0.473 0.613 0.770 以铁的浓度μg·(25mL)-1为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制校准曲线如下：
R2>0.99,说明线性关系拟合程度很好。
⑶未知铁样铁浓度测定
实验测得，未知铁样混合液吸光度A=0.398，代入以上标准曲线图拟合直线的函数关系式，解得c=51.5789μg·(25mL)-1，故未知铁样中铁的浓度为c=(51.5789/25)μg·mL-1=2.063μg·mL-1。
六、思考题
1.在测绘校准曲线和测定未知铁样时，均以试剂空白溶液
为参比。
为什么在之前的实验中，可以用水作参比？
答：测绘校准曲线和测定未知铁样时，以试剂空白溶液为参比是为了消除试剂空白吸光因素的影响，以减小误差，使数据更精准；在确定工作波长的实验中，仅需要找出不同波长下吸光度最大处对应的波长即可，故可以用水作参比。
2.加入各种试剂的顺序是否有影响？为什么？
答：有影响。
因为标准铁溶液中可能含有Fe3+，在显色前需要用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+，所以，在加入标准铁溶液后，需要先加入盐酸羟胺溶液，再进行显色反应。
3.根据自己的实验数据，计算所用工作波长下的摩尔吸光系数。
答：根据比尔定律，吸光度A与吸光物质的浓度c和吸收池光程长b的乘积成正比。
当c的单位为mol·L-1，b的单位为cm时，则 A = εbc，比例系数ε称为摩尔吸光系数。
本实验中，b=1.0cm，ε=0.0076×40×56×103L·mol-1·cm-1=1.7×104L·mol-1·cm-1
指导老师：张慧敏
2014年12月12日。