分光光度法比色皿怎么操作

Determination of Iron(Ⅱ)with Spectrophotometry Using Ortho-phenanthroline

一、实验目的

(1)理解分光光度法的原理。

(2)掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法。

(3)了解722型分光光度计的组成，掌握其工作原理、操作方法及使用时应注意的事项。

(4)学会绘制标准工作曲线。

二、预习要点

(1)为什么要控制被测溶液的吸光度最好在0．2～0．7范围内? 怎样控制?

(2)实验中各种试剂分别起什么作用?

(3)用邻二氮菲法测定铁时，为什么在测定前需要加入盐酸羟胺?

(4)如果用配制已久的盐酸羟胺溶液，对分析结果会带来什么影响?

(5)实验中哪些试剂需准确配制和准确加入? 哪些试剂不需准确配制，但要准确加入?

三、实验基本原理

单一波长的光为单色光，由不同波长组成的光称为复色光，白光就是一种复色光。若两种颜色的光按适当的强度比例混合可组成白光，则这两种光称为互补色光。物质对光的吸收具有选择性，若溶液选择性地吸收了某种颜色的光，则溶液呈吸收光的互补光。将复色光色散成单色光，并分取其中某一波长的光就称为分光，光度即光的强度。分光光度法: 将复色光色散成单色光，并分取其中某一波长的光，让其通过待测定溶液，经溶液吸收一部分后，测定透过光的强度，从而确定待测溶液浓度的一种分析方法。

Lambert-Bear定律: 当一适当波长的单色光通过溶液时，若液层厚度一定，则吸光度与溶液浓度成正比，如图3－10所示。

图3－10 吸光光度法示意图

邻二氮菲是目前应用于测定微量铁的较好试剂。此法准确度高，重现性好。在p H=2～9范围内，Fe2+与邻二氮菲生成极稳定的橘红色配合物，溶液经长时间放置，色泽强度也不发生显著变化，可以很好地服从Lambert-Bear定律。方法选择性很高。为了尽量减少其他离子的影响，通常在微酸性(p H=5)溶液中显色，反应式如下:

该配合物lg K稳=21．3(20℃)，最大吸收波长(λmax)为508nm。Fe3+离子与邻二氮菲也生成1:3的淡蓝色配合物，其lg K稳=14．1，为保证铁以亚铁状态存在，在显色前要加入还原剂，如盐酸羟胺，将Fe3+全部还原为Fe2+，反应如下:

Cu2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Hg2+、Mn2+、Zn2+等离子也能与邻二氮菲生成稳定配合物，量少时，不影响Fe2+的测定，量大时可用EDTA掩蔽或预先分离。

四、仪器和试剂

仪器: 722型分光光度计，容量瓶(25m L)，刻度吸管(0．5m L，1m L，5 m L)，洗耳球。

试剂: 标准铁溶液［2．000 mmol·L－1，配制方法: 准确称取0．7842 g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O置于250m L烧杯中，加入6mol·L－1HCl120m L和少量水，溶解后，转入1000m L容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。］，邻二氮菲溶液(8mmol·L－1，新鲜配制)，盐酸羟胺溶液(1．5mol·L－1临时配制)，Na Ac(1 mol·L－1)，待测铁溶液。

五、实验内容

1． 标准曲线的制作

在6个25m L容量瓶(或比色管)中，用刻度吸管分别加入0．00m L，0．20 m L，0．40m L，0．60m L，0．80m L，1．00m L标准铁溶液(含铁2．000mmol·L－1)，再分别加入1．5mol·L－1盐酸羟胺溶液0．5m L，8mmol·L－1邻二氮菲溶液1．0m L和1mol·L－1Na Ac溶液2．5m L，加水稀释至刻度，摇匀，在508nm波长处，用1cm比色皿，以试剂空白(即0．00m L铁标准溶液)为参比溶液，依次测定各瓶溶液的吸光度。以吸光度(A)为纵坐标，以Fe2+离子的浓度(mmol·L－1)为横坐标，绘制标准曲线。

2． 未知液测定

用刻度吸管吸取两份待测铁溶液5．00m L，分别注入25m L容量瓶中，加入1．5mmol·L－1盐酸羟胺溶液0．5m L，8mmol·L－1邻二氮菲溶液1．0m L，1 mol·L－1Na Ac溶液2．5m L，加水稀释至刻度，摇匀，在508nm波长处，用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，测定未知溶液的吸光度。根据测得的吸光度(A)的大小，在标准曲线上查出未知液的浓度，并计算出原来试样中Fe2+离子的浓度(mmol·L－1)。

六、实验记录与结果

1． 溶液的配制和吸光度的测量

2． 数据的处理

以吸光度(A)为纵坐标，以Fe2+离子的浓度(mmol·L－1)为横坐标，绘制标准曲线，同时测定未知溶液的吸光度，根据测得的吸光度(A)的大小，在标准曲线上查出未知液的浓度，并计算出原来试样中Fe2+离子的浓度(mmol·L－1)。

注意:

①仪器不使用时，应打开试样室盖，以保护光电管。

②在满足分析要求时，灵敏度应尽量选用低挡。

③配制溶液的全部量器专物专用，不能混用、乱用，用毕后立即用蒸馏水淋洗干净。

④要使比色皿中测定溶液与原溶液的浓度保持一致，须用待测溶液淌洗比色皿2～3次。将待测溶液灌入比色皿中时不要超过总高度的4/5，以防溶液溢出，损害仪器。

⑤比色皿盛溶液后，其外壁应用擦镜纸擦净，比色皿的透光面不能用手接触，必须保持十分洁净。不能与其他仪器上的比色皿单个调换。用毕后，比色皿应及时取出、洗净，倒立晾干。

⑥在测定标准系列各溶液吸光度时，最好从稀溶液至浓溶液进行。

⑦作图时，坐标比例应恰当，曲线光滑。

(编者: 何跃武)