分析化学实验报告

实验题目：

邻二氮杂菲分光光度法测定铁

学    院：             

专    业：      食品科学与工程   

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同组者姓名：       

 

一．实验目的

1.了解分光光度法测定物质含量的一般条件及其选定方法

2.掌握邻二氮杂菲分光光度法测定铁的方法

3.了解722型分光光度计的构造和使用方法

二．实验原理

1.光度法测定的条件：分光光度法测定物质含量时应注意的条件主要是

显色反应的条件和测量吸光度的条件。显色反应的条件有显色剂用量、介质的酸度、显色时溶液温度、显色时间及干扰物质的消除方法等;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。

2.在PH=2-9的条件下，Fe²⁺与邻二氮杂菲（o-ph）生成极稳定的橘红色配合物，反应式如下：          

   

此配合物的lgK_稳 =21.3 摩尔吸收系数ε₅₁₀  =1.1×10⁴

在显色前，首先用盐酸羟胺把Fe²⁺ 还原成Fe³⁺.其反应式如下：

 2Fe ³+ +2NH ₂ OH· HC1 ＝2Fe ²⁺ +N ₂ ↑+2H ₂ O+4H ⁺ +2C1^-

测定时，控制溶液酸度在PH=5左右较为适宜。酸度过高时，反应进行较慢;酸度太低，则Fe ²⁺水解，影响显色。

三、实验仪器

分光光度计、容量瓶、移液管、洗瓶

四、实验步骤

1.条件实验

（1）吸收曲线的测绘准确吸取20 μg·mL^-1铁标准溶液5 mL于50 mL容量瓶中，加入5%盐酸羟胺溶液1 mL，摇匀，加入1 mol·L^-1NaOAc溶液5 mL和0.1%邻二氮杂菲溶液3 mL。以水稀释至刻度，摇匀。放置10 min，在722型分光光度计上，用1 cm比色皿，以水为参比溶液，波长从570 nm到430 nm为止，每隔10 nm测定一次吸光度。如图1所示，其最大吸收波长为510 nm，故该实验选择测定波长为510 nm。

（2）邻二氮杂菲-亚铁配合物的稳定性

用上面溶液继续进行测定，其方法是在最大吸收波长510 nm处，每隔一定时间测定其吸光度，及再加入显色剂后立即测定一次吸光度，经10、20、30、120 min后，再各测一次吸光度。

   （3）显色剂浓度实验 取50 mL容量瓶7只，编号。每只容量瓶中准确加入20 ug·mL^-1铁标准溶液5 mL以及1mL5%盐酸羟胺溶液，经2 min后。再加入5 mL1 mol·L^-1NaOAc溶液，然后分别加入0.1%邻二氮杂菲溶液0.3mL、0.6mL、1.0 mL、1.5 mL、2.00 mL、3.0 mL和4.0 mL，用水稀释至刻度，摇匀，在分光光度计上，用最大吸收波长510 nm、1 cm比色皿，以水为参比，测定上述溶液的吸光度。

2.铁含量的测定

（1）标准曲线的绘制 

    取50mL容量瓶6只，编号。分别吸取20 μg·mL^-1铁标准溶液2.0mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL和10.0 mL于5只容量瓶中，另一只容量瓶中不加标准溶液（配制空白溶液，作参比）。然后各加5%盐酸羟胺溶液，摇匀，经2 min后，再各加5 mL1 mol·L^-1NaAc溶液及3 mL1 g·L^-1邻二氮杂菲溶液，以水稀释至刻度线，摇匀。放置10 min，在分光光度计上，用1 cm比色皿，在510 nm处，测定各溶液的吸光度。以铁含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

（2）未知液中铁含量的测定   

     吸取5ml未知液代替标准溶液，其他步骤均同上测定吸光度。由未知液的吸光度在标准曲线上查出5ml未知液中的铁含量，然后以每毫升未知液中含铁多少微克表示结果。

五、记录与计算

（1）吸收曲线的测绘

讨论：从曲线可以看出，在一定范围内，当波长较小时，随波长增加吸光度增加。测定的适宜波长是510nm。

（2）邻二氮杂菲亚铁配合物的稳定性

讨论：从曲线可以看出，配合物稳定性较好。

(3) 显色剂用量的测定

讨论：当显色剂较小时，随显色剂含量增加吸光度增加，当加入显色剂为1.5ml吸光度最大。所以显色剂的适宜加入的量为1.5ml

（4）标准曲线的测绘与铁含量的测定

讨论；由测定的未知液吸光度为0.498通过函数关系可得铁的含量为122.3m/μg

                                                                                                            

讨论：

1.再用分光光度计测量显色剂量不同时的吸光度时应注意什么？

答：再用分光光度计测量显色剂量不同时的吸光度时，应保持用一个比色皿测量，这样可以减小比色皿自身对实验产生的影响。

2.如用配置已久的盐酸羟胺溶液，对分析结果将带来什么影响？

答：盐酸羟胺是用来将还原成的，如果配制已久，还原能力减弱，就会使部分铁离子得不到还原，造成分析结果偏小

3.邻二氮杂菲分光光度法测定铁的适宜条件是什么？

答：测定时，要控制PH=5左右较好，弱酸度较高，反应速度较慢，酸度较低，会使二价铁离子水解，影响显色

4.为什么要用邻二氮菲显色后再测定？

答：因为水中微量组分较少，对光的吸收很小，无法测出其吸光光度，加入显色剂后，与被测组分形成络合物，摩尔吸收系数较高，吸光明显，容易测定。

                                                                                                                         

                                     

第二篇：邻二氮杂菲分光光度法测定铁量

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0.0001g

6.2 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

6.4.3 加入25ml混合溶液(3.9),以水稀释至刻度,混匀.放置30min.

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。对于铜的质量分数5%~11%，锌的质量分数4%~13%或镍的质量分数2%~3%的铝合金，铜、锌镍总量20%以内的铝合金，用以下方法代替6.4.3进行.

   按表1移取试液于100ml的容量瓶中,加入25ml混合溶液(3.9)和20ml邻二氮杂菲溶液,(3.7)(在绘制工作曲线时,也要加入相应量的邻二氮杂菲溶液)以水稀释至刻度,混匀,放置30min.

6.4.4 将部分试液(6.4.3)移入相应的吸收池(见表1)中,以随同试料所做的空白试验溶液(6.3)为参比.于分光光度计波长510nm处测量其吸光度.从工作曲线上查出相应的铁量.

6.5 系列标准溶液的制备

6.5.1.1 适用于质量分数为0.001%~0.006%的铁含量.

移取0,0.50,1.00,2.00,3.00,4.00ml铁标准溶液(3.11),分别置于一组50ml容量瓶中.

6.5.1.2 适用于质量分数为>0.006%~0.025的铁含量.

移取0,3.00,6.00,9.00,12.00,15.00ml铁标准溶液(3.11)分别置于一组100ml容量瓶中.

6.5.1.3 适用于质量分数为>0.0.25%~2.00%的铁含量

   移取0,2.50,5.00,10.00,15.00,20.00,25.00ml铁标准溶液(3.11),分别置于一组100ml容量瓶中.

6.5.1.4 适用于质量分数为>2.00%~3.50%铁含量

  移取0,15.00,20.00,25.00,30.00,40.00ml铁标准溶液(3.11)分别置于一组100ml容量瓶中.

6.5.2 显色

于制备的标准溶液(6.5.1.1),(6.5.1.2)(6.5.1.3)和(6.5.1.4)中,加入25ml混合溶液(3.9),以水稀释至刻度,混匀,放置30min.

6.5.3 测量

将部分系列标准溶液(6.5.2)移入相应的吸收池(见表1)中,以试剂空白溶液(未加铁标准溶液者)为参比,于分光光度计波长510nm处测量其吸光度,以铁量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线.

7 分析结果的表述

按式(1)计算铁的质量分数

S(Fe)=M1x10-3 /M0xV1/v0 x100

式中:W(Fe)---铁的质量分数%

     M1---从工作曲线上查得的铁量,mg

     V1—移取试液的体积,ml

V0---试液总体积 ml

M0---试料的质量,g

8 允许差

实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列允许差

表2