实验1邻二氮菲
一、实验原理
邻二氮菲(phen)和Fe2+
在pH3～9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)
32+
，其lgK=21.3，κ
508=1.1×104
L·mol-1
·cm-1
，铁含量在0.1～6μg·mL-1
范围内遵守比尔定律。
其吸收曲线如图1-1所示。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+
全部还原为Fe2+
，然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。
有关反应如下：
2Fe3+
+2NH
2OH·HC1＝2Fe2+
+N
2↑+2H
2O+4H+
+2C1－
图1-1邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线
用分光光度法测定物质的含量，一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A)，以溶液的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
在同样实验条件下，测定待测溶液的吸光度，根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值，即可计算试样中被测物质的质量浓度。
二、仪器和试剂
1．仪器721或722型分光光度计。
2．试剂
(1)0.1 mg·L-1
铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH
4Fe(S0
4)
2·6H
20置于烧杯中，加少量水和20 mL 1:1H
2S0
4溶液，溶解后，定量转移到1L容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
(2)10-3
moL-1
铁标准溶液可用铁储备液稀释配制。
(3)100 g·L-1
盐酸羟胺水溶液用时现配。
(4)1.5 g·L-1
邻二氮菲水溶液避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。
(5)1.0 mol·L-1
叫乙酸钠溶液。
(6)0.1 mol·L-1
氢氧化钠溶液。
三、实验步骤
1．显色标准溶液的配制在序号为1～6的6只50 mL容量瓶中，用吸量管分别加入0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.0 mL铁标准溶液(含铁0.1 g·L-1
)，分别加入1 mL 100 g·L-1
盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min，再各加入2 mL 1.5 g·L-1邻二氮菲溶液、5 mL 1.0 mol·L-1
乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
2．吸收曲线的绘制在分光光度计上，用1 cm吸收池，以试剂空白溶液(1号)为参比，在440～560 nm之间，每隔10 nm测定一次待测溶液(5号)的吸光度A，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长。
3．显色剂用量的确定在7只50 mL容量瓶中，各加2.0 mL 10-3
mol·L-1铁标准溶液和1.0 mL 100 g·L-1
盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min。
分别加入0.2，
0.4，0.6，0.8，1.0，2.0，4.0 mL 1.5 g·L-1
邻二氮菲溶液，再各加5.0 mL
1.0 mol·L-1
乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
以水为参比，在选定波长下测量各溶液的吸光度。
以显色剂邻二氮菲的体积为横坐标、相应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度－显色剂用量曲线，确定显色剂的用量。
4．溶液适宜酸度范围的确定在9只50mL容量瓶中各加入2.0mL10-3mol·L-1。
铁标准溶液和1.0 mL 100 mol·L-1
盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min。
各加2mL 1.5g·L-1
邻二氮菲溶液，然后从滴定管中分别加入0，2.00，5.00，
8.00，10.00，20.00，25.00，30.00，40.00 mL
0．1 mol·L-1
NaOH溶液摇匀，以水稀释至刻度，摇匀。
用精密pH试纸或酸度计测量各溶液的pH。
以水为参比，在选定波长下，用1cm吸收池测量各溶液的吸光度。
绘制A—pH曲线，确定适宜的pH范围。
5．络合物稳定性的研究移取2.0 mL 10-3
mol·L-1
铁标准溶液于50 mL容量瓶中，加入1.0 mL 100 g·L-1
盐酸羟胺溶液混匀后放置2 min。
2.0 mL 1.5 g．L-1邻二氮菲溶液和5.0 mL 1.0 mol·L-1。
乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
以水为参比，在选定波长下，用1cm吸收池，每放置一段时间测量一次溶液的吸光度。
放置时间：5 min，10 min，30 min，1 h，2 h，3 h。
以放置时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制A－t曲线，对络合物的稳定性作出判断。
6．标准曲线的测绘以步骤l中试剂空白溶液(1号)为参比，用1cm吸收池，在选定波长下测定2～6号各显色标准溶液的吸光度。
在坐标纸上，以铁的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
7．铁含量的测定试样溶液按步骤1显色后，在相同条件下测量吸光度，由标准曲线计算试样中微量铁的质量浓度。
四、思考题
1．用邻二氮菲测定铁时，为什么要加入盐酸羟胺?其作用是什么?试写出有关反应方程式。
2．根据有关实验数据，计算邻二氮菲一Fe(Ⅱ)络合物在选定波长下的摩尔吸收系数。
3．在有关条件实验中，均以水为参比，为什么在测绘标准曲线和测定试液时。
要以试剂空白溶液为参比?。