此次实验是用上海奥析UV1700PC这款紫外可见分光光度计来测铁离子含量
先了解下分光光度法测定物质含量时应注意的事项,1是显色反应的条件2是测量吸光度的条件。显色反应的条件有:显色剂的用量 、显色时间、干扰物质的消除方法、介质的酸度、显色时溶液的温度等。测量吸光度的条件包括应选择的入射光波长,吸光度范围和参比溶液等。
紫外分光光度计法测定微量铁的显色剂可以选择邻二氮菲(phen)在pH=2~9的条件下,Fe2+离子与邻二氮菲生成稳定的橘红色络合物,反应如下:
(橘红色)
此络合物lgK稳=21.3,摩尔吸光系数。
显色前,要用盐酸羟胺把Fe3+离子还原为Fe2+离子,反应如下:
测定时应控制溶液酸度在pH=5左右为宜,酸度太高,反应进行较慢,酸度太低,Fe2+离子水解,影响显色。
试剂和仪器
试剂 1. 100铁标准溶液
2. 10铁标准溶液由100稀释制得
3.盐酸羟胺10%溶液 4.邻二氮菲溶液0.15% 5.NaAc溶液1mol/L
仪器 此次选择UV1700PC紫外可见分光光度计(1cm比色皿)、50ml容量瓶若干
实验步骤
1.测量波长的选择
在50ml容量瓶中按次序准确加入以下溶液,10铁标准溶液5ml,10%盐酸羟胺1ml,摇匀,再加入1mol/LNaAc溶液5ml,0.15%邻二氮菲3ml。用水稀释至刻度。在分光光度计上,用1cm比色皿以水为参比溶液,测定其在440~580nm之间的吸光度。并绘制图,从曲线上找出zui大吸收的波长。
2.显色剂用量的选择
取7个50ml容量瓶,各加入1ml10铁标准溶液,1ml盐酸羟胺,摇匀。再分别加入0.10、0.30、0.50、0.80、1.0、2.0、4.0ml邻二氮菲和5mlNaAc溶液,以水稀释至刻度,摇匀,放置10min。以水为参比溶液,在选择的波长下测定各溶液的吸光度。并绘制,从曲线上找出显色及的适宜用量V。
3.显色时间的选择
在1个50ml容量瓶中,加入1ml10铁标准溶液,1ml盐酸羟胺,再加入由上述选择的适宜邻二氮菲Vml,5mlNaAc,以水稀释至刻度,摇匀。立刻用比色皿以水为参比在选择的波长下测量吸光度。然后依次测定放置5、10、30、60min后的吸光度。绘制图,选出与邻二氮菲显色反应*所需的适宜时间。
4.标准曲线的绘制
在6个50ml容量瓶中,分别加入0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml 10铁标准溶液,再分别加入1ml盐酸羟胺,2ml邻二氮菲,5mlNaAc溶液,用水稀释至刻度,摇匀。以水为参比溶液在选择的波长 、选择的适宜显色剂用量、适宜显色时间下测定各溶液的吸光度。绘制标准曲线图。
数据记录与处理
1.测量波长的选择
波长/nm | 440 | 460 | 480 | 490 | 500 | 505 | 510 |
吸光度/A | 0.139 | 0.156 | 0.175 | 0.178 | 0.185 | 0.190 | 0.192 |
波长/nm | 515 | 520 | 530 | 540 | 560 | 580 |
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吸光度/A | 0.189 | 0.180 | 0.143 | 0.094 | 0.033 | 0.01 |
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对上表中数据作图,如下
由上图知,zui适宜波长为=510nm
2.显色剂用量的选择
显色剂体积V/mL | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.8 | 1.0 | 2.0 | 4.0 |
吸光度/A | 0.044 | 0.048 | 0.048 | 0.043 | 0.055 | 0.048 | 0.054 |
对上表中数据作图,如下
由上图知,zui适宜指示剂用量为V=1.0ml
3.显色时间的选择
显色时间t/min | 2 | 5 | 10 | 30 |
吸光度/A | 0.055 | 0.056 | 0.056 | 0.058 |
对上表中数据作图,如下
由上述图知,直线斜率K=1.0×10-4≈0,故可认为显色时间对吸光度几乎无影响。
4.标准曲线的绘制
铁标准溶液体积v/mL | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 待测 |
铁标准溶液浓度b/ | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 待测 |
吸光度/A | 0.096 | 0.175 | 0.239 | 0.313 | 0.383 | 0.281 |
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