邻二氮杂菲分光光度法测铁

邻二氮杂菲分光光度法测定铁的含量（四川农业大学生命科学与理学院四川雅安625014王雨20096824）摘要探讨邻二氮杂菲分光光度法测定未知液及茶叶灰中的铁含量的方法。

在pH2~9范围中，邻二氮杂菲与二价铁离子形成橘红色的配合物。

本实验探讨了该配合物的最大吸收峰、稳定性、显色剂浓度的影响、酸度的影响。

然后在得到的最佳条件下测定了给定未知液和茶叶灰中铁的含量，分别为3.75 mg·L-1、6.5×10-3%，其回收率为96.70%，结果可靠。

关键词邻二氮杂菲分光光光度法铁1引言铁是人体内必需的微量元素，它能改善人体的血液循环，防止人体贫血，并参与机体的血红蛋白、肌体蛋白、血红素酶类辅助因子的构成。

目前，铁含量的测定方法有很多种。

对铁含量大于5%的测定方法中，国家标准的重铬酸钾滴定法，这种方法操作简便，结果准确，但是HgCl2剧毒，造成严重的环境污染，近年来推广采用不用汞盐的测铁方法，例如：SnCl2-TiCl3联合还原铁[1]，还有EDTA滴定法、高锰酸钾滴定法、铈量法和碘量法等。

国内外用于微量铁含量测定的方法主要有可见分光光度法，原子吸收光谱法[2]、X射线荧光光谱仪熔融法[3]、沙枣皮色素荧光光度法[4]等。

可见分光光度法以其设备简单、操作快捷、灵敏度高、结果直观的优点，深受欢迎。

而在可见分光光度法中，测定微量铁的显色剂邻菲螺啉、磺基水杨酸、硫氰酸盐、邻二氮杂菲等[5]。

本实验用邻二氮杂菲分光光度法测定铁含量。

在pH2~9的范围内，Fe2+与邻二氮杂菲反应生成稳定的橘红色配合物[Fe(phen)3]2+，其lgK稳=21.3(20℃)，反应式如下：N N +Fe2+NNNN NNFe2+该配合物的最大吸收峰在510 nm处，摩尔吸收系数κ510=1.1×104 L·mol-1·cm-1。

Fe3+与邻二氮杂菲也能生成3:1的淡蓝色配合物，其lgK稳=14.1。

化药102张鹏飞101081同组人张少华、邹桂晶邻二氮杂菲分光亮度法测定铁一、目的1.通过分光亮度法测定铁的条件实验，学会如何选择分光亮度分析的条件。

2.掌握邻二氮杂菲分光亮度法测定铁的原理和方法。

3.了解721型分光亮度计的构造和使用方法。

二．原理邻二氮杂菲（简写phen)是测定微量铁的一种较好试剂。

在PH2~9的范围内，离子与邻二氮杂菲反应生成极稳定的橘红色配合物，其=21.3（20℃）反应式如下：3+Fe→该配合物的最大吸收峰在510nm处，摩尔吸收系=1.1×L/mol/cm离子与邻二氮杂菲也能生成3:1的淡蓝色配合物，其=14.1.因此，在显色前应预先用盐酸羟胺（OH-HCl）将离子还原成离子。

其反应式如下：2+OH-HCl→2+↑+2O+4+2测定时，控制溶液的酸度在PH=5左右较为适宜，酸度高，反应进行较慢，酸度太低，则离子水解，影响显色。

本测定方法不仅灵敏度高，稳定性好，而且选择性高，相当于铁的50倍的Sn（Ⅱ）Al （Ⅲ）Ca（Ⅱ）Mg（Ⅱ）Zn（Ⅱ）Si（Ⅳ）20倍的Cr（Ⅳ）V（Ⅴ）P（Ⅴ）5倍的Co（Ⅱ）Ni（Ⅱ）Cu（Ⅱ）不干扰测定。

分光亮度法测定物质含量时，通常要经过取样显色及测量等步骤。

为了使测量有较高的灵敏度和准确度，必须选择适宜的显色反应的条件和测量的吸亮度的条件。

通常所研究的显色反应条件有溶液的酸度，显色剂的用量，显色的时间，温度，溶剂以及共存离子干扰及其消除方法等。

测量吸亮度的条件主要是测量波长吸亮度范围和参比溶液的选择。

三．试剂和仪器1.10μg/mL的铁标准溶液2.100g/L盐酸羟胺溶液3.1g/L邻二氮杂菲溶液4.1mol/LNaOAc溶液5.2mol/LHCl溶液6.0.4mol/LNaOH溶液7.721型分光亮度计8.25mL容量瓶7只四．实验步骤标准曲线的测绘和未知铁含量的测定去25mL容量瓶7只，标号，分别吸取10μg/mL的铁标准溶液1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL于5只容量瓶中，另两只容量瓶一个不加标准液（参比溶液）剩下一个加入5mL未知液。

邻二氮杂菲分光光度法测定铁邻二氮杂菲(1,10-Phenanthroline, 1,10-Phen)是一种有机化学试剂，具有很好的金属络合性。

它最初被用于铁离子的分析，后来也被应用于其他金属的测定，比如铜、锌、钴、镍等。

邻二氮杂菲钠盐的分子式为C12H8N2Na，分子量为238.2。

它是一种有机金属络合物形成剂，和许多金属形成红色络合物，其中最常见的是和铁形成的络合物。

这种络合物在紫外可见光谱区域表现出很强的吸收峰，因此可以用于测定铁。

邻二氮杂菲钠盐与铁离子形成的络合物，峰位为510nm，吸收强度与铁的浓度成正比，强度比值为1 : 1，直线相关系数高达0.998左右。

这种方法准确度高、灵敏度高、精密度好、线性范围宽，且试剂价格便宜，广泛应用于工业、环保、医学、食品、农药等领域的铁离子的分析。

常用的邻二氮杂菲钠盐试剂制备方法如下：材料：邻二氮杂菲0.4g，硫酸0.4mL，乙醇30mL，蒸馏水10mL，氢氧化钠4g。

操作：将邻二氮杂菲加入30mL 95%乙醇中，加热搅拌至溶解。

加入0.4mL浓硫酸，继续加热搅拌10-15min，冷却至室温。

分别用蒸馏水和10%氢氧化钠溶液冲洗过滤器，过滤。

将过滤液中金属离子的浓度调整到所需范围内，用蒸馏水定容至100mL即制成邻二氮杂菲钠盐试剂，即可进行测定。

测定步骤：1) 取不同浓度的铁离子标准溶液，分别加入琼脂液中，用邻二氮杂菲试剂多次滴加匀混，最后蒸发琼脂液至干，红色沉淀即为铁与邻二氮杂菲形成的络合物。

2) 用乙醇将沉淀溶解，转移到1cm的比色皿中，以蒸馏水定容，记作标准荧光溶液。

3) 测量标准荧光溶液的吸光度，制成标准曲线。

4) 用同样的方法测量待测铁离子样品溶液的吸光度，结合标准曲线计算浓度，求出待测铁离子样品中的铁含量。

优点：1) 灵敏度高，线性范围宽。

2) 准确度高，精密度好。

3) 检测时间短，试剂价格便宜。

1) 种类特异性差，容易被其他金属离子、有机物或色素干扰。

实验邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验目的1、通过分光光度法测定铁的条件实验，学会如何选择分光光度分析的条件及分光光度测定铁的方法。

2、了解分光光度计的性能、结构及其使用方法3、学会使用TU-1810紫外可见分光光度计二、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，κ508=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++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TU-1810紫外可见分光光度计，pH酸度计等2．试剂(1)100ug·mL-1铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH4Fe(S04)2·6H20置于烧杯中，加少量水和20 mL 1:1H2S04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 ug·mL-铁标准溶液用吸量管移取25mL 100ug·mL-1铁标液于250mL容量瓶中，加入4mL6mol·L-1HCl溶液，用水稀释至刻度，摇匀。

（学生自配）(3)100 g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配。

实验二邻二氮菲分光光度法测定铁一、目的要求1.了解分光光度计的结构和正确的使用方法。

2.掌握邻二氮杂菲分光光度法测定铁的原理及方法。

3.学会制作标准曲线的方法。

二、原理邻二氮杂菲是测定微量铁较好的试剂。

在pH为2~9的溶液中，邻二氮杂菲与Fe2+生成稳定的橙红色配合物，显色反应如下：Fe2+＋其lgK稳＝21.3，摩尔吸光系数ε510＝1.1×104。

橙红色配合物的最大吸收峰在510nm 波长处。

Fe3+与邻二氮杂菲作用形成蓝色配合物，稳定性较差，因此在实际应用中常加入还原剂使Fe3+还原为Fe2+，再与邻二氮杂菲作用。

常用盐酸羟胺NH2OH·HCl（或对苯二酚）作还原剂。

4Fe3+＋2NH2OH 4Fe2+＋4H+＋N2O＋H2O 测定时酸度高，反应进行较慢；酸度太低，则离子易水解。

本实验采用HAc-NaAc缓冲溶液控制溶液pH≈5.0，使显色反应进行完全。

本方法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-；20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+-等离子不干扰测定。

但Bi3+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Ag+等离子与邻二氮杂菲作用生成沉淀干扰测定。

三、仪器与试剂仪器：分光光度计（型号以实际为准）一台（含一套比色皿），吸量管一套（1ml，1ml，2ml，5ml）, 50ml比色管一套，洗瓶一个，滴管一个，吸耳球一个，滤纸盒一个试剂：1.铁标准溶液（100μg·mL-1）：准确称取0.8634g铁盐NH4Fe(SO4)2·12H2O(A.R)，置于烧杯中，加入20mL 6mol·L-1HCl溶液和少量水，溶解后，定量转移至1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀。

或准确称取铁粉0.1g左右，加入10mL 10%硫酸，待完全溶解后，冷却，用水稀释至100mL。

邻二氮杂菲分光光度法测定铁量邻二氮杂菲分光光度法（o-Phenanthroline Spectrophotometric Method）是一种常用于测定水或土壤中铁含量的方法。

本文将介绍该方法的原理、步骤、注意事项和优缺点等。

一、原理该方法基于邻二氮杂菲（o-Phenanthroline）与铁离子形成的配合物在特定波长下具有特征的吸收光谱。

在酸性条件下，铁离子与邻二氮杂菲反应生成红色的三价铁-邻二氮杂菲配合物，其在510nm处有一明显的吸收峰。

因此，可以根据该峰的吸光度值计算出样品中铁的浓度。

二、步骤1.样品的制备：将待测样品中的铁离子还原成两价铁。

通常使用稀硫酸或氢氧化钠溶液作为还原剂。

具体方法为：取约1g待测样品，加入10ml稀硫酸或氢氧化钠溶液，加热至沸腾，保持沸腾1-2分钟，冷却至室温。

2.标准曲线的制备：取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5ml等不同体积的0.1mol/L FeSO4溶液分别置于不同的10ml量瓶中，加稀硫酸或氢氧化钠溶液定容至刻度线，得到含铁浓度从0到5mg/L不等的标准溶液。

将标准溶液分别用同样的方法制备成多个含铁浓度不同的溶液。

3.测定：在比色皿中分别放入10ml标准溶液和处理后的待测样品溶液，加入适量的邻二氮杂菲溶液和稀硫酸和。

混合均匀后，用分光光度计在510nm测定溶液的吸光度值，并记录。

4.计算：根据标准曲线上对应的吸光度值和铁的浓度，计算待测样品中铁的浓度。

三、注意事项1.为保证测定结果准确，建议在同一天内测定所有样品，避免不必要的误差。

2.邻二氮杂菲吸收光谱易受到空气氧化的影响，因此需在实验过程中尽量避免接触空气。

3.样品中存在其他金属离子时，可能会影响铁的测定结果。

在此情况下，可选用其他方法或采取特殊的前处理方法（如离子交换树脂法）。

4.注意安全操作，避免酸和邻二氮杂菲对身体造成伤害。

四、优缺点优点：测定方法简单、对常见杂质不敏感、灵敏度高。

缺点：其他离子的存在可能会影响测定结果，样品预处理过程复杂，操作需要熟练。

邻二氮杂菲分光光度法测定铁量1 范围本标准规定了铝及铝合金是铁含量的测定力法。

本标准适用于铝及铝合金中铁含量的测定。

测定范田：0.001%~3.5%2 方法提要试料以盐酸溶解．用盐酸羟胺还原铁，控制试液PH3.5，二价铁离子与邻二氮杂菲显色，于分光光度计波长510 nn、处测定其吸光度。

3 试剂3.1 盐酸(5+1)。

3.2 盐酸(1+1)。

3. 3 存于塑料瓶中)3 .4 氯化镍(NICL2氧氧化钠溶液(200g／I、贮·6H2O)溶液(lg/L)。

3.5 过氧化氢(ρ1.11g/ml)，3.6 盐酸羟胺溶液(10g/l)3 .7 邻二氮杂菲溶液(2.5h/L)：称取2.5g邻二氮杂菲(C12H8N2·H2O)或3g 盐酸邻二氮杂菲(C12H8N2·HCL·H2O)溶解于温水中,冷却.以水稀释1000ml,混匀.3.8 缓冲溶液:称取272g乙酸钠(CH3COONa·3H2O)以500ml水溶解,过滤后,加入240ml冰乙酸(ρ1.05g/ml)以水稀释至1000ml,混匀.3.9 混合溶液:将盐酸羟胺溶液(3.6),邻二氮杂菲溶液(3.7)和缓冲溶液(3.8)以(1+1+3)的体积相混合,贮存于棕色瓶中.贮存期不超过四周.3.10 铁标准贮存溶液3.10.1 取1.4045g硫酸亚铁胺[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]于100m烧杯中,加入少量水和30ml盐酸(3.2),加热至完全溶解,冷却,移入1000ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀.此溶液1ml含0.2mg铁.3.11 铁标准溶液:移取50.00ml铁标准贮存溶液(3.10.1或3.10.2)于1000ml 容量瓶中.以水稀释至刻度,混匀.此溶液1ml含0.01mg铁(用时现配)4 仪器分光光度计5 试样将试样加工成厚度不大于1mm的碎屑.6 分析步聚.6.1 称取0.5000g试样,精确至0.0001g6.2 测定次数独立地进行两次测定,取期平均值.6.3 空白试验随同试料做空白试验6.4 测定6.4.1 将试料(6.1)置于250ml烧杯中,盖上表皿,分次加入总量为15ml的盐酸(3.2),待剧烈反应后,缓慢加热至完全溶解,滴加7滴~8滴过氧化氢(3.5),加热驱除过剩的过氧化氢[当铁的质量分数小于0.01%时,加入7滴~8滴氯化镍溶液(3.4)助溶,继续加热至糊状,加入20ml水微热溶解盐类],冷却.如有不溶物时就用中速定量滤纸过滤,用热水洗涤.滤液及洗涤收集于250ml烧杯中.注:对于不易被盐酸溶解的铝及铝合金试料,用以下方法代替6.4.1进行.将试料(6.1)置于100ml的银皿(或银杯)中,小心地加入20ml氢氧化钠溶液(3.3),盖上银表皿.加热至试样完全溶解,煮沸2min~3min.若试样中硅的质量分数大于4%时,将试液在稍低于沸点的温度下保持20min,小心补加因蒸发而损失的水量,煮沸2min~3min.以水洗皿壁及表皿并将试液稀释至25ml,加入20ml盐酸(3.1),微沸至溶液清亮,冷却.如有不溶物用中速定量滤纸过滤,用热水洗涤滤纸和残渣.滤液及洗涤收集于250ml烧杯中,冷却.6.4.2 根据试样中铁含量分别按下述操作:铁的质量分数在0.001%~0.006%时,将试液(6.4.1)全部移入50ml容量瓶中. 铁的质量分数在>0.006%~0.025%时,将试液(6.4.1)全部移入100ml容量瓶中. 铁的质量分数在>0.025%~0.150%时,将试液(6.4.1)全部移入250ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀.按表1移取此溶液于100ml容量瓶中.铁的质量分数在>0.150%~3.5%时,将试液(6.4.1)全部移入500ml容量瓶中,以水稀释至刻度,混匀,按表1移取100ml容量瓶中.表1注:当试液中有大量的铜、锌、镍存在时，在给定的酸度下加入过量的邻二氮杂菲溶液，使之形成可溶性的无色络合物，以消除干扰。

邻二氮杂菲分光光度法测定铁应用化学 2009级杨兰森指导老师吴明君副教授摘要：本文论述了邻二氮杂菲分光光度法测定铁含量的原理和方法，先通过条件实验找到适宜的实验条件，再在确定的适宜条件下测定已知浓度的铁样以绘制标准曲线，最后在确定的适宜条件下测定未知浓度的铁样，通过对照标准曲线得出未知溶液的铁含量关键字：邻二氮杂菲分光光度法标准曲线Determination of iron content by Spectrophotometric method Yang Lansen Student ID20096842 Apply ChemistryDirected by WU MingjunAbstract: This paper discusses phenanthroline spectrophotometric determination of iron content of the principles and methods, first through the conditions of experiments to find suitable experimental conditions, and then determine the appropriate conditions in a known concentration of iron-like determination to draw a standard curve, and finally Conditions in determining the appropriate determination of the unknown concentration of iron samples obtained by comparison with standard curve of the iron content of the unknown solutionKeywords: phenanthroline spectrophotometric standard curve1 综述分光光度法：也叫吸光光度法，是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，包括可见及紫外分光光度法及红外分光光度法等。