铁离子在显色前加入盐酸羟胺

一、 实验目的

1. 掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理及方法。

2. 学习标准曲线的制作方法。

3. 了解721型分光光度计的构造及使用方法。

二、 实验原理

铁的吸光光度法所用的显色剂较多， 有邻二氮菲 （又称邻菲啰啉、 菲绕林） 及其衍生物、 磺基水杨酸、 硫氰酸盐、5－Br－PADAP等。 其中， 邻二氮菲分光光度法的灵敏度高、稳定性好、 容易消除干扰， 是目前普遍采用的一种方法。

在测定微量铁时，通常用盐酸羟胺还原Fe3＋为Fe2＋，在p H为2～9的范围内，Fe2＋与邻二氮菲反应生成稳定的橙红色配合物，其lg K稳＝21.3。 该配合物的最大吸收波长为510nm。本方法不仅灵敏度高（摩尔吸光系数ε＝1.1×104），而且选择性好，相当于含铁量40倍的Sn2＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋、Zn2＋、Si O2－3，含铁量20倍的Cr3＋、Mn2＋、V（Ⅴ）、PO3－4，含铁量5倍的Co2＋、Cu2＋等均不干扰测定。Cu2＋、Co2＋、Ni2＋、Cd2＋、Hg2＋、Mn2＋、Zn2＋等离子也能与邻二氮菲生成稳定络合物， 在量少的情况下， 不影响Fe2＋的测定， 量大时可用EDTA隐蔽或预先分离。

Fe2＋与邻二氮菲在p H＝2～9范围内均能显色， 但酸度高时反应较慢， 酸度太低时， Fe2＋易水解，所以在p H＝5～6的微酸性溶液中显色较为适宜。

邻二氮菲与Fe3＋能生成3∶1的淡蓝色配合物（lg K稳＝14.1），因此，在显色前应先用还原剂盐酸羟胺将Fe3＋全部还原为Fe2＋。

三、 仪器与试剂

1. 仪器

①721型分光光度计。

②50m L容量瓶7只／组。

③10m L、5m L、2m L、1m L移液管。

2. 试剂

①100μg·m L－1的铁标准溶液：准确称取0.8634g NH4Fe（SO4）2·12H2O于烧杯中，加入20m L1∶1的HCl和少量水溶解后， 定量转移至1L的容量瓶中， 加水稀释至刻度， 摇匀。所得溶液含Fe3＋100μg·m L－1。

②10μg·m L－1的铁标准溶液：准确移取25.0m L100μg·m L－1的铁标准溶液于250m L容量瓶中， 加水稀释至刻度， 摇匀。

③10％盐酸羟胺溶液 （临用时配制）： 称取10g盐酸羟胺溶于100m L水中。

④0.15％邻二氮菲溶液 （新近配制）： 称取0.15g1，10－邻二氮菲于100m L水中， 若不溶， 可稍加热。

⑤1mol·m L－1醋酸钠溶液。

⑥2mol·m L－1盐酸溶液。

⑦待测铁溶液。

四、 实验内容

1. 铁标准曲线绘制

取1～6号容量瓶，分别加入10μg·m L－1铁标准溶液0.00m L、2.00m L、4.00m L、6.00m L、8.00m L、10.00m L， 各加入10％的盐酸羟胺1.0m L， 摇匀， 2min后各加入0.15％邻二氮菲溶液2.0m L、1mol·L－1Na Ac5m L，再分别用水稀释至刻度， 摇匀； 在510nm波长光处以1号容量瓶中的溶液 （试剂空白） 为参比溶液， 测定其他溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标， 铁含量为横坐标作图， 得到铁标准曲线。

2. 待测溶液中铁含量的测定

吸取待测铁溶液5.00m L放入7号容量瓶中， 其他试剂加入量同上， 然后测定其吸光度； 根据所测吸光度， 在铁标准曲线上找出对应的铁含量， 并计算出原待测溶液中每毫升含铁的微克数。

Fe（μg·m L－1）＝标准曲线上求得的浓度（μg·m L－1）×试液稀释倍数

五、 数据处理

记录有关数据 （表4.4）， 计算待测溶液中Fe的含量。

表4.4 数据记录

六、 思考题

1. 用邻二氮菲法测微量铁时， 在显色前加入盐酸羟胺的作用是什么？

2. 此法所测铁量是试样中总铁量还是Fe2＋量？

3. 显色时， 加入还原剂、 显色剂的顺序可否颠倒？ 为什么？