一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?p>1.學(xué)習(xí)確定實(shí)驗(yàn)條件的方法，掌握鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵的方法原理。 2.掌握721型分光光度計(jì)的正確使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。 二、實(shí)驗(yàn)原理

紫外-可見(jiàn)分光光度法，是以溶液中物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可見(jiàn)光譜區(qū)輻射能的選擇性吸收為基礎(chǔ)而建立起來(lái)的一類分析方法。

紫外光：10-400 nm

可見(jiàn)光：400-780 nm，可被人們的眼睛所感覺(jué)

根據(jù)朗伯－比耳定律：A=εbc，當(dāng)入射光波長(zhǎng)λ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。

標(biāo)準(zhǔn)曲線法：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(cè)出試液的吸光度，就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對(duì)應(yīng)的濃度值，即未知樣的含量。

各種類型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，如下圖所示，從總體上來(lái)說(shuō)是由五個(gè)部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器和信號(hào)顯示記錄裝置。

用分光光度法測(cè)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)。

在pH=2～9的溶液中，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲(phen)生成配合物Fe(phen)32+：

此配合物的lgK穩(wěn)=21.3，摩爾吸光系數(shù)ε510 = 1.1×104 L·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(cè)定時(shí)控制溶液的酸度為pH≈5較為適宜。用鄰二氮菲可測(cè)定試樣中鐵的總量。 三、儀器與試劑

721型分光光度計(jì)，1 cm吸收池，10 mL 吸量管，50 mL 比色管（或容量瓶） 1.0×10-3 mol·L-1 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，100μg·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，0.15%鄰二氮菲水溶液，10%鹽酸羥胺溶液（新配），1 mol·L-1乙酸鈉溶液，1 mol·L-1 NaOH

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溶液，6 mol·LHCl（工業(yè)鹽酸試樣） 四、實(shí)驗(yàn)步驟

1. 吸收曲線的繪制和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇：

用吸量管吸取2.00 mL1.0×10-3mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液，注入50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入2.00 mL0.15%鄰二氮菲溶液，5.0 mL NaAc溶液，以水稀釋至刻度。在光度計(jì)上用1 cm比色皿，采用試劑溶液為參比溶液，在440-560 nm間，每隔10 nm測(cè)量一次吸光度，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線，選擇測(cè)量的適宜波長(zhǎng)。

最佳波長(zhǎng)為510nm

2.顯色條件的選擇： (1)顯色劑用量

用吸量管吸取2.00 mL1.0×10-3mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別注入六只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，依次在六個(gè)比色管中加入0.10 mL、0.50mL、1.00ml、2.00mL、3.00mL和4.00mL 的0.15%鄰二氮菲溶液，最后加入5.0 mL NaAc溶液，以水稀釋至刻度。在光度計(jì)上用1 cm比色皿，采用蒸餾水水為參比溶液，測(cè)定吸光度，并記錄數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)如下表： 鄰二氮菲體積（mL） 吸光度 0.1 0.027 0.5 0.313 1 0.474 2 0.478 3 0.478 4 0.475

顯色劑最佳用量為2mL

(2)顯色時(shí)間

用吸量管吸取2.00 mL1.0×10-3mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別注入六只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，2.00mL的0.15%鄰二氮菲溶液，搖勻，最后加入5.0 mL NaAc溶液，以水稀釋至刻度。分別放置3min、6min、9min、12min，在光度計(jì)上用1 cm比色皿，采用蒸餾水為參比溶液，測(cè)定吸光度，并記錄數(shù)據(jù)。

吸光度保持不變，由于鐵與鄰氮二菲反應(yīng)時(shí)間在2min以內(nèi)。

(3)溶液pH值

用吸量管吸取2.00 mL1.0×10-3mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別注入八只50 mL比色管中，加入1.00 mL 10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，加入2.00mL 的0.15%鄰二氮菲溶液，依次在八個(gè)比色管中加入0mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0 mL NaAc溶液，以水稀釋至刻度。在光度計(jì)上用1 cm比色皿，仍采用蒸餾水為參比溶液，測(cè)定吸光度，并記錄數(shù)據(jù)。 NaAc體積（mL） 吸光度 0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

0.111 0.151 0.412 0.490 0.474 0.474 0.476 0.478 NaAc最佳用量為1.5mL

3.工業(yè)鹽酸中鐵含量的測(cè)定：

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作: 在6支50 mL比色管中，分別加入0、0.6、0.80、1.00、1.20、1.40 mL 的100 ug/mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入1.00 mL10%鹽酸羥胺溶液，2.00mL（最佳）0.15%鄰二氮菲溶液和1.50 mL（最佳） NaAc溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。測(cè)定其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（mL） 吸光度 0 0.006 1.2 0.237 1.6 0.310 2 0.3 2.4 0.452 2.8 0.452 (2)試樣測(cè)定: 準(zhǔn)確吸取2.0 mL工業(yè)鹽酸三份，按標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作步驟，測(cè)定其吸光度。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 吸光度 1 0.256 2 0.256 3 0.253 五、數(shù)據(jù)處理

以鐵濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)試樣的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線求出工業(yè)鹽酸中鐵的含量（以μg/mL表示），計(jì)算測(cè)量結(jié)果的平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

由標(biāo)準(zhǔn)曲線可得，ABS=0.0087+0.187c將待測(cè)樣ABS =0.256、0.256、0.253分別帶入，得C1=1.322ug/mL；C2=1.322ug/mL；C3=1.306ug/mL， 則C平均=1.317 ug/mL

工業(yè)鹽酸中鐵的含量為1.317 x25 ug/mL=32.92 ug/mL

1/2

標(biāo)準(zhǔn)偏差：S=［(1.317-1.322)2+(1.317-1.322)2+(1.317-1.306)2］/2｝=0.009

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：RSD=S/1.317x100%=0.009/1.317=0.70% 六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

加各種試劑的順序不能顛倒。