实验一邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验目的、掌握邻二氮菲分光

实验一 邻二氮菲分光光度法测定铁

一、实验目的

1、 2、 3、 4、

掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法； 熟悉吸收曲线绘制及最大吸收波长选择； 学会标准曲线绘制及应用。

了解721型分光光度计的主要构造，并掌握其使用方法。

二、实验原理

邻二氮菲(phen)和Fe在pH3～9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合

2+

物Fe(phen) 32+，其lgK=21.3，κ

508

=1.1 × 104L·mol-1·cm-1，铁含量在0.1～

6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。其吸收曲线如下图所示。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+ + 2NH2OH·HC1＝2Fe2+ + N2↑+ 2H2O + 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。

三、仪器和试剂

1、仪器：721型分光光度计，50mL容量瓶，10mL吸量管，滴定管，洗瓶。 2、试剂：(1) 100ug·mL-1铁标准溶液；

(2) 1.0×10-3mol·L-1 铁标准溶液； (3) 100g·L-盐酸羟胺水溶液（新配）； (4) 1.5g·L-1邻二氮菲水溶液； (5) 1.0mol·L-1乙酸钠溶液； (6) 0.1mol·L-1氢氧化钠溶液。

四、实验步骤

1、显色标准溶液的配制

取6只 50 mL 容量瓶，并且对其编号(1-6号)。用吸量管依次加入0,0.20,0.40,0.60,0.80,1.0 mL 100ug·mL-1铁标准溶液，分别加入1 mL 100g· L-盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min，再各加入5 mL 1.0mol·L-1乙酸钠溶液和2mL 1.5g·L-1邻二氮菲水溶液，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 lcm 吸收池，以试剂空的溶液(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

取 7 只 50 mL 容量瓶，并且对其编号(1-7号)。各加入2 mL1.0×10-3mol·L-1 铁标准溶液和1 mL100g·L盐酸羟胺水溶液，摇匀后放置2 min，分别加入0.20,0.40,0.60,0.80,1.0，2.0,4.0 mL1.5g·L-1邻二氮菲水溶液，再各加入5 mL 1.0mol·L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。在分光光度计上，用 l cm 吸收池，在选定波长下，以水为参比溶液，测定以上七个溶液的吸光度。以显色剂邻二氮菲的体积 (mL) 为横座标，相应的吸光度为纵座标，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50 mL容量瓶中各加入2.0 mL10-3 mol·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2 mL 1.5 g·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-1NaOH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1 cm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 mL10-3 mol·L-1铁标准溶液于50 mL 容量瓶中，加入1 mL 100g· L-盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min。再加入2 mL 1.5 g·L-1邻二氮菲溶液和5 mL 1.0mol·L-1乙酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。以水为参比溶液，在选定波长下，用1 cm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1中试剂空的溶液(1号)为参比，用l cm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。

五、思考题

⒈用邻二氮菲分光光度法测定铁时为何要加入盐酸羟胺溶液？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—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？

实验二 分光光度法测定邻二氮菲一铁(Ⅱ)

络合物的组成

一、实验原理

络合物组成的确定是研究络合反应平衡的基本问题之一。金属离子M和络合剂L形成络合物的反应为

M + nL====MLn

式中，n为络合物的配位数，可用摩尔比法(或称饱和法)进行测定，即配制一系 列溶液，各溶液的金属离子浓度、酸度、温度等条件恒定，只改变配位体的浓度，在络合物的最大吸收波长处测定各溶液的吸光度，以吸光度对摩尔比cL/cM作图，如图1-2所示。

图1-2 摩尔比法测定络合物组成

将曲线的线性部分延长相交于一点，该点对应的cL/cM值即为配位数n。摩尔比法适用于稳定性较高的络合物组成的测定。

二、仪器与试剂

1．仪器 721或722型分光光度计。 2．试剂 (1) 10-3 mol·L-1铁标准溶液；

(2) 100 g·L-1盐酸羟胺溶液；