实验六 可见分光光度法测定水样中微量铁的含量
一、实验目的
(1)会正确使用722型分光光度计。
(2)能利用可见分光光度计测定水样中微量铁的含量。
二、实验原理
在可见光区的吸光光度测定中,若被测组分本身有色,则可直接测定。若被测组分本身无色或色很浅,则可利用显色剂与其反应(即显示反应),使生成有色化合物,进行吸光度的测定。
大多数显示反应是络合反应。对显示反应的要求是:灵敏度足够高,一般选择产物的摩尔吸收系数大的显示反应,以适合于微量组分的测定;选择性好,干扰少或容易消除;生成的有色化合物组成恒定,化学性稳定,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: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;溶液pH对吸光度的影响;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;被测离子符合比尔定律的浓度范围;干扰离子的影响及其排除的方法;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,最大吸收波长为510nm。
此反应很灵敏,摩尔吸收系数为1.1×104。在pH2~9之间,颜色深度与酸度无关,颜色很稳定,在还原剂存在的条件下,颜色深度可以保持几个月不变。本法的选择性很高,相当于铁含量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+,20倍的Mn2+、Cr3+和5倍的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=KC
即在一定波长下,吸光度与溶液的浓度成正比。在标准曲线中,A与C呈线性关系。
在一定波长单色光照射下,采用相同厚度的比色皿,分别测出一系列不同浓度标准溶液的吸光度。以标准溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,在坐标线上描点作图,就可制得标准曲线。若在同样条件下测未知溶液的吸光度,即可由标准曲线求得被测溶液的浓度。
三、器材与试剂
722型分光光度计一台(附1cm比色皿4个)、容量瓶50ml9个,吸量管1ml 1支、2ml1支、5ml2支。
标准铁溶液(100μg/mL):准确称取0.8634g NH4Fe(SO4)2.12H2O,置于烧杯中,加入1∶1 HCl20 ml和少量水,溶解后,转移至11容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
盐酸羟氨(10%水溶液);临用时配制,邻二氮菲溶液(0.15%);临用时配制,醋酸钠溶液(1mol/L);HCl溶液(6mol/L),水样。
四、试验步骤
1.标准曲线的制作
在6个50ml容量瓶中,用吸量管分别加入0.00ml、0.20ml、0.40ml、0.60ml、0.80ml,1.00ml标准溶液(含铁100μg/ml),再分别加入1.00ml10%盐酸羟氨溶液,2.00ml 0.15%邻二氮菲溶液5.00ml 1mol/L醋酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。在510nm波长下,用1cm比色皿,以试剂空白为参比溶液,测定各溶液的吸光度,以吸光度为纵坐标,铁含量(μg/50ml)为横坐标,绘制标准曲线。
2.未知试样溶液的测定
取3个50ml容量瓶,分别加入5.00ml未知试样溶液,按上步骤1的方法配制溶液并测量吸光度,从标准曲线上求得未知试样的浓度。
五、分析思考
(1)分光光度计主要由哪些部件构成?使用时要注意哪些事项?
(2)根据制备标准曲线测得的数据判断本次实验所得浓度与吸光度间的线性好不好,分析其原因。
六、实训报告单附表
可见分光光度法测定水样中的微量碘含量原始记录单
(每场按台架号从小到大排列后装入回收专用袋。)
学 校____,姓 名____,准考证号____
考点名称____,场次号____,台架号____
题目:可见分光光度法测定水样中的微量碘含量
1.能准确使用容量瓶、吸量管、可见分光光度计,能正确进行原始记录并计算。
2.绘制标准曲线,测定待测溶液的吸光度。
操作步骤:
记录人:日期: