实验5 分光光度法测定微量铁的条件试验
一、目的要求
1. 通过本实验学习确定实验条件的方法；
2. 学习Vis-723G型分光光度计的使用方法。
二、基本原理在可见光分光光度测定中，通常是将被测物质与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测量其吸光度，进而求得被测物质的含量。因此，显色反应的完全程度和吸光度的物理测量条件都影响到测定结果的准确性。显色反应的完全程度取决于介质的酸度，显色剂的用量、反应的温度和时间等因素。在建立分析方法时，需要通过实验确定最佳反应条件。为此，可改变其中一个因素(例如介质的pH值)，暂时固定其它因素，显色后测量相应溶液的吸光度，通过吸光度－pH曲线确定显色反应的适宜酸度范围。其它几个影响因素的适宜值，也可按这一方式分别确定。本实验以邻二氮菲为显色剂，找出测定微量铁的适宜显色条件。
三、仪器及试剂
1. 仪器
Vis-723G型分光光度计(上海分析仪器厂)；容量瓶50mL，250mL；吸量管5mL，10mL；
吸量管25mL，10 mL，5 mL，2 mL；pH计；玻璃复合电极。
2.试剂
①铁盐标准溶液
准确称取若干克(自行计算)优级纯的铁铵矾NH4Fe(SO4)2·12H2O于小烧杯中，加水溶解，加入6mo1·L －1 HCl溶液5mL，酸化后的溶液转移到250mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，所得溶液每毫升含铁0．100mg。然后吸取上述溶液25．00mL置于250mL容量瓶中，加入6mo1·L－1 HCl 溶液5mL, 用蒸馏水稀释至刻度，描匀，所得溶液含铁0．0100mg·mL—1。
②0．1％邻二氮菲(又称邻菲咯啉)水溶液③1％盐酸羟胺水溶液
④HAc－NaAc缓冲溶液(pH=4．6) 称取136g优级纯醋酸钠，加120mL冰醋酸，加水溶解后，稀释至500mL。⑤0．1mo1．L－1NaOH溶液⑥0．1mo1．L－1HCl溶液⑦广泛pH试纸和不同范围的精密pH 试纸注上述试剂中，有特殊说明的除外，其余均为分析纯试剂或由分析纯试剂所配制。
四、实验步骤
1．吸收曲线的绘制
用吸量管吸取0.0，5.0 mL的0．0100mg·mL—1的铁标准溶液分别注入三个50mL的容量瓶中，各加入1mL盐酸羟胺溶液、2mL邻二氮菲、5mL NaAc，用水稀释至刻度，摇匀。放置10分钟后，用1cm比色皿、以试剂空白（即0.0mL铁标液）为参比溶液，在440~560nm之间，每隔5nm测定一次吸光度。
2．酸度影响
于9只50mL容量瓶中，用吸量管各加入5.0mL 0.0100mg/mL的铁标准溶液，2.5mL盐酸羟胺溶液和5.0mL邻二氮菲溶液，然后按下表1分别加入HCl或NaOH溶液。
表1 HCl、NaOH溶液加入量
再分别用蒸馏水稀释到刻度，摇匀，放置10min，用1cm比色皿并以蒸馏水作参比，在波长510nm处测定各溶液的吸光度。
并先用广泛pH试纸粗略测定所配制各溶液的pH值，再用精密pH试纸、pH计准确测定各溶液的pH 值。3．显色剂用量的影响用吸量管分别加入5.0mL 0．0100mg·mL－1铁标准溶液于8只50mL容量瓶中，并分别依次加入2.5mL盐酸羟胺，5．0mLHAc－NaAc缓冲溶液和各为0．5、1．0、1．5、3．0、5．0、8．0、9．0和10．0mL的邻二氮菲溶液，用蒸馏水分别稀释至刻度，摇匀，放置10min，用1cm 比色皿并以蒸馏水为参比溶液，在波长510nm处测量各溶液的吸光度。
2．根据上面三组数据分别绘制：
(1) 吸光度－波长吸收曲线(吸光度为纵坐标)；
(2) 吸光度－pH曲线(吸光度为纵坐标) ；
(3) 吸光度－显色剂用量曲线(吸光度为纵坐标) ；
3．从所得三条曲线上确定测定Fe的适宜波长——最大吸收波长λmax、显色反应适宜的pH值范围、合适的显色剂用量范围。
七、思考题
1．吸收曲线和标准曲线各有何实用意义？
2．测绘吸收曲线时，为何在510nm附近，测量点间隔要密些？
3．本条件实验中分别选用什么作参比溶液？为什么？
4．根据什么原则从吸光度－pH曲线确定显色的适宜pH值范围?如果选择不当，其后果怎样?
5．测pH值有哪些方法？各有何优缺点？
