12分光光度法测铁条件实验

实验三 可见分光光度法测定水样中微量铁的含量一、实验目的：1、掌握722型分光光度计构造及使用方法。

2、掌握标准曲线的绘制，并通过标准曲线测出水样中Fe3+的含量。

二、实验原理：在可见光区的吸光光度测定中，若被测组份本身有色，则可直接测定。

若被测组份本身无色或色很浅，则可利用显色剂与其反应（即显色反应），使生成有色化合物，进行吸光度的测定。

大多数显色反应是络合反应。

对显色反应的要求是：1、灵敏度足够高，一般选择产物的摩尔吸光系数大的显色反应，以适合于微量组份的测定；2、选择性好，干扰少或容易消除；3、生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定，与显色剂有较大的颜色差别。

在建立一个新的吸光光度方法时，为了获得较高的灵敏度和准确度，应从显色反应和测量条件两个方面，考虑下列因素：1、研究被测离子、显色剂和有色化合物的吸收光谱，选择合适的测量波长；2、溶液PH值对吸光度的影响；3、显色剂用量、显色时间、颜色的稳定性及温度对吸光度的影响；4、被测离子符合比尔定律的浓度范围；5、干扰离子的影响及其排除的方法；6、参比溶液的选择。

此外，对方法的精密度和准确度，也需进行试验。

铁的显色试剂很多，例如硫氰酸铵、巯基乙酸、磺基水杨酸钠等。

邻二氮菲是测定微量铁的一种较好的试剂，它与二价铁离子反应，生成稳定的橙红色络合物（l g K稳=21.3），最大吸收波长入max=510nm。

Fe2+ + 22+此反应很灵敏，摩尔吸光系数ε为1.1×104。

在PH2~9之间，颜色深度与酸度无关，颜色很稳定，在有还原剂存在的条件下，颜色深度可以保持几个月不变。

本方法的选择性很高，相当于铁含量40倍Sn2+、A13+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-；20倍的Cr3+、Mn2+、VO3—、PO43—；5倍Co2+等均不干扰测定，所以此法应用很广。

分光光度法中，当入射光波长一定，溶液的温度一定，液层厚度一定时，根据Beer定律可得：A=K c即在一定条件下，吸光度与溶液的浓度成正比。

文章编号:1006-446X(2005)09-0005-06微量铁的分光光度测定概述王爱荣　谷永庆　王少冷(河南科技学院化工系,河南　新乡453003)摘　要:对近年来我国测定微量铁的各种分光光度法发展状况及灵敏度、选择性、应用等方面进行了概述。

关键词:微量铁;分光光度法;灵敏度;选择性中图分类号:O65713 文献标识码:A铁在地壳中含量丰富,分布广泛。

铁又是人体不可缺少的微量元素之一,若机体铁的携氧能力受阻或铁的数量不足,则直接影响人体健康。

因此在食品、医药、卫生等方面对铁的含量测定均有严格要求,对铁的测定方法研究有着重大意义。

本文仅就我国微量铁的分光光度测定方法的新近发展状况及相应光度分析的灵敏度、选择性及应用等方面进行评述。

光度法测铁按其反应原理不同,可以分为以下几种方法。

1　二元配合物分光光度法111　磺基水扬酸分光光度法磺基水扬酸分光光度法是测定铁最普遍的方法,在pH9～11的条件下,铁(Ⅲ)与磺基水扬酸生成黄色的二元配合物[1]。

应用在循环水中铁含量测定,与邻菲罗啉光度法相比,测定灵敏度有不同程度的提高,也有很好的选择性,结果准确可靠。

其主要干扰元素有铜、铋、锰、钴、镍等。

112　邻二氮菲分光光度法在pH4～6的溶液中,邻二氮菲与铁(Ⅱ)生成桔红色二元络合物[2]。

邻二氮菲光度法是一种使用多年的方法,很好应用在瓜果蔬菜中对铁含量的测定。

瓜果蔬菜中的三价铁需要用盐酸羟胺将其还原为二价铁,二价铁与邻二氮菲形成络合物,此后可用分光光度法测定。

此法灵敏度较高,选择性好,也是比较广泛使用的铁测定方法。

113　亚硝基-R盐为显色剂的分光光度法亚硝基-R盐在pH4～6的溶液中与铁形成稳定的络合物[3],可在水溶液中直接进行测定。

在酸性镀铜液中铁是最常见的杂质,利用此法可以很好地测定微量铁,在720nm波长下,铁的质量浓度在012～210μg/m L范围内测得吸光度与质量浓度之间的关系遵守比耳定律,平均回收率为9814%。

铁测定方法溶解性铁地壳中含铁量（Fe）约为 5.6%，分布很广，但天然水体中含量并不高。

实际水样中铁的存在形式是多种多样，可以在真溶液中以简单的水合离子和复杂的无机、有机络合物形式存在。

也可以存在于胶体，悬浮物和颗粒物中，可能是二价，也可能是三价的。

而且水样暴露于空气中，二价铁易被迅速氧化为三价，样品pH>3.5时，易导致高价铁的水解沉淀。

样品在保存和运输过程中，水中细菌的繁殖也会改变铁的存在形态。

样品的不稳定性和不均匀性对分析结果影响颇大，因此必须仔细进行样品的预处理。

铁及其化合物均为低毒性和微毒性，含铁量高的水往往带有黄色，有铁腥味。

如作为印染、纺织、造纸等工业用水时，则会在产品上形成黄斑，影响质量，因此这些工业用水的铁含量必须在0.1mg/L以下。

水中铁的污染来源主要是选矿、冶炼、炼铁、机械加工、工业电镀、酸洗废水等。

1．方法的选择原子吸收法操作简单、快速、结果的精密度、准确度好，适用于环境水样和废水样的分析；邻菲啰啉光度法灵敏、可靠，适用于清洁环境水样和轻度污染水的分析；污染严重，含铁量高的废水，可用EDTA络合滴定法。

避免高倍数稀释操作引起的误差。

2．水样的保存与处理测总铁，在采样后立刻用盐酸酸化至pH1保存；测过滤性铁，应在采样现场经0.45µm的滤膜过滤，滤液用盐酸酸化至pH1；测亚铁的样品，最好在现场显色测定，或按方法（二）操作步骤处理。

（一）火焰原子吸收分光光度法GB11911--89概述1．方法原理在空气—乙炔火焰中，铁的化合物易于原子化，可于波长248.3nm处测量铁基态原子对铁空心阴极灯特征辐射的吸收进行定量。

2．干扰及消除影响铁原子吸收法准确度的主要干扰是化学干扰。

当硅的浓度大于20 mg/L时，对铁的测定产生负干扰；这些干扰的程度随着硅浓度的增加而增加。

如试样中存在200 mg/L氯化钙时，上述干扰可以消除。

一般来说，铁的火焰原子吸收法的基体干扰不太严重，由分子吸收或光散射造成的背景吸收也可忽略。

分光光度法测定水中铁离子含量专业项目课程课例项目十二分光光度法测定水中铁离子含量一、项目名称：分光光度法测定水中铁离子含量二、项目背景分析课程目标：本课程是培养分析化学操作技能和操作方法的一门专业实践课，以定量分析的基本理论为基础，以实验强化理论，以期提高化工工作者的分析操作能力。

功能定位：在定量分析中我们常常用到分光光度分析法，它具有操作简便、快速、准确等优点，在工农业生产和科学研究中具有很大的实用价值。

是仪器分析的基础实验，也是一种重要的定量分析方法。

分光光度法测定水中铁离子含量的测定项目综合训练了学生分光光度计使用、系列标准溶液配制、标准曲线绘制等多个技能。

学生能力：学生通过相关基础学科的学习已经具备了相应的化学知识和定量分析知识，也具备一定的独立操作和思维能力。

项目实施条件：该项目是仪器分析的基础实验，一般中职学校具备相关的实训实习条件，学生有条件完成相应的实习任务。

三、教学目标1、了解721可见分光光度计的构造2、了解分光光度法测定原理3、掌握721可见分光光度计的操作方法4、掌握分光光度法测定分析原始记录的设计5、掌握分光光度法测定分析报告的设计6、掌握分光光度法测定水中铁离子含量的测定方法7、掌握分光光度法测定水中铁离子含量的分析原始记录和分析报告的填写四、工作任务1、工作任务描述2、工作任务内容组织五、参考方案参考方案一1、邻二氮杂菲-Fe2+ 吸收曲线的绘制用吸量管吸取铁标准溶液（20μg/mL）0.00、2.00、4.00mL，分别放入三个50mL容量瓶中，加入1mL 10%盐酸羟胺溶液，2mL 0.1%邻二氮杂菲溶液和5mL HAc-NaAc缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。

放置10min，用3cm比色皿，以试剂空白（即在0.0mL 铁标准溶液中加入相同试剂）为参比溶液，在440～560nm波长范围内，每隔20～40nm测一次吸光度，在最大吸收波长附近，每隔5～10nm测一次吸光度。

分光光度法测定铁的含量实验报告一、实验目的1、掌握分光光度法测定铁含量的基本原理和方法。

2、学会使用分光光度计进行定量分析。

3、熟悉标准曲线的绘制和应用。

二、实验原理分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。

在分光光度法中，通常选择一定波长的单色光通过含有被测物质的溶液，测量溶液对该波长光的吸光度，从而确定物质的含量。

本实验中，利用邻二氮菲与二价铁离子在 pH 为 2~9 的条件下形成稳定的橙红色配合物，该配合物在 510nm 处有最大吸收峰。

通过测定不同浓度的铁标准溶液在 510nm 处的吸光度，绘制标准曲线，然后测定未知溶液的吸光度，根据标准曲线计算出未知溶液中铁的含量。

三、实验仪器与试剂1、仪器722 型分光光度计容量瓶（50mL、100mL）移液管（1mL、2mL、5mL、10mL）吸量管（5mL、10mL）比色皿烧杯（50mL、100mL）玻璃棒电子天平2、试剂硫酸亚铁铵（NH₄）₂Fe(SO₄)₂·6H₂O邻二氮菲（15g/L）盐酸羟胺（100g/L）1mol/L 盐酸溶液1mol/L 氢氧化钠溶液四、实验步骤1、标准溶液的配制准确称取 03474g 硫酸亚铁铵（NH₄）₂Fe(SO₄)₂·6H₂O于小烧杯中，用 10mL 1mol/L 盐酸溶液溶解，转移至 100mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，得到浓度为 01000mg/mL 的铁标准储备液。

用移液管分别吸取 000mL、200mL、400mL、600mL、800mL、1000mL 铁标准储备液于 50mL 容量瓶中，各加入 1mL 100g/L 盐酸羟胺溶液，摇匀，放置 2min 后，再加入 2mL 15g/L 邻二氮菲溶液和 5mL 1mol/L 氢氧化钠溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，得到浓度分别为000μg/mL、400μg/mL、800μg/mL、1200μg/mL、1600μg/mL、2000μg/mL 的铁标准系列溶液。

水样中铁含量的测定1.方法提要试液用盐酸羟胺还原，在pH=5的醋酸-醋酸铵缓冲液中，铁(Ⅱ) 与邻二氮菲形成橙红色的配合物，于分光光度计波长510 nm处测量其吸光度。

2.试剂2.1盐酸(1+1)2.2盐酸羟胺溶液(100g/L，现用现配)2.3邻二氮菲溶液(1g/L，现用现配)2.4铁标准贮备液：100ug/mL准确称取0.8634g铁盐NH4Fe(SO4)2•12H2O，置于烧杯中，加入HCl(1+1) 20mL和少量水，溶解后，定量转入1L容量瓶中，加水定容，摇匀。

2.5铁标准使用液：10ug/mL移取5.00 ml铁标准贮备液(2.4)于50 mL容量瓶中，加HCl(1+1) 1mL，以水定容，摇匀。

3.仪器722S型分光光度计，配有2个1cm比色皿4.分析步骤4.1 吸收曲线的绘制按照4.2配制溶液，选用1# 和3# 容量瓶的溶液来测定吸收曲线。

用1cm比色皿装液，以1# 溶液为参比液，3#做吸收，于分光光度计中，在440-560nm波长范围内，分别测定不同波长下3#的吸光度A。

开始的波长间距为20nm，初步确定某波长下有最大的A值，然后在该波长左右10nm处测定A，最后是5nm间距。

找出最大吸收波长，作为工作波长λmax。

吸收曲线4.2标准曲线的绘制选用50mL容量瓶8个，试漏，洗净，依次编号1-8#。

按照下表顺序加入下列溶液后，用水定容，摇匀。

放置5min。

用1cm比色皿，以1# 溶液为参比液，于分光光度计中，在4.1中选定的λmax下测定2#，4-8#容量瓶溶液的A值。

5.测试程序1)机器开盖预热30min；2)将待测液装入比色池中，一个装入1#，一个装入3#溶液，分别放入比色架上；3)调节波长440nm；4)1号置于光路上(做参比)；5)通过按键“模式”将光点置于透射比；6)开盖调节0%；关闭暗盒盖调节100%；7)将光点至于“吸光度”，显示应为0.0008)推动手柄，将3#置于光路上，记录显示的读数，即吸光度A值。

邻二氮菲分光光度法测定微量铁（一）一、实验目的⒈学习确定实验条件的方法，掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理；⒉掌握721型分光光度计的使用方法，并了解此仪器的主要构造。

二、实验原理⒈确定适宜的条件的原因：在可见光分光光度法的测定中，通常是将被测物与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。

因此，显色条件的完全程度和吸光度的测量条件都会影响到测量结果的准确性。

为了使测定有较高的灵敏度和准确性，必须选择适宜的显色反应条件和仪器测量条件。

通常所研究的显色反应条件有显色温度和时间，显色剂用量，显色液酸度，干扰物质的影响因素及消除等，但主要是测量波长和参比溶液的选择。

对显色剂用量和测量波长的选择是该实验的内容。

⒉如何确定适宜的条件：条件试验的一般步骤为改变其中一个因素，暂时固定其他因素，显色后测量相应溶液吸光度，通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件。

⒊本试验测定工业盐酸中铁含量的原理：根据朗伯－比耳定律：A=εbc。

当入射光波长λ及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。

只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的曲线，测出试液的吸光度，就可以由曲线查得对应的浓度值，即工业盐酸中铁的含量。

⒋邻二氮菲法的优点：用分光光度法测定试样中的微量铁，目前一般采用邻二氮菲法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。

⒌邻二氮菲法简介：邻二氮菲为显色剂，选择测定微量铁的适宜条件和测量条件，并用于工业盐酸中铁的测定。

⒍邻二氮菲可测定试样中铁的总量的条件和依据：邻二氮菲亦称邻菲咯啉(简写phen)，是光度法测定铁的优良试剂。

在pH=2～9的范围内，邻二氮菲与二价铁生成稳定的桔红色配合物((Fe(phen)3)2+)。

此配合物的lgK 稳= 21.3，摩尔吸光系数ε510 =1.1×104 L·mol-1·cm-1，而Fe3+能与邻二氮菲生成3∶1配合物，呈淡蓝色，lgK稳=14.1。