实验15 邻二氮菲分光光度法测定微量铁
一、实验目的
1、了解分光光度计的构造，掌握分光光度计的使用方法
2、了解朗伯─比耳定律的应用
3、学会正确绘制吸收曲线和标准曲线
4、掌握分光光度法测定被测物含量的方法
二、实验原理
邻二氮菲（phen）是测定微量铁的一种较好方法，具有准确度高，重现性好，配合物稳定等特点。Fe2+和邻二氮菲在pH2~9的溶液中，生成一种稳定的橙红色配合物[Fe(phen)3]2+，其lgK稳=21.3，摩尔吸光系数κ510=1.1×104。反应式如下：
邻二氮菲与Fe3+也生成3：1的淡蓝色配合物，其lgK稳=14.0，在显色前应用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+，然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围（pH：4.5~5.0）。有关反应式为：
2 Fe3++2NH2OH·HCl=2 Fe2++ N2↑+2H2O+4H++2Cl-
橙红色配合物的最大吸收峰在510nm波长处。本方法的选择性很高，相当于Fe2+含量40倍的Sn2+，Al3+，Ga2+，Mg2+，Zn2+和SiO32－，20倍的Cr3+，Mn2+，V（V）和PO43－，5倍的Co2+和Cu2+等均不干扰测定。
三、实验用品
1、仪器及器材
分光光度计；容量瓶（50mL）8个；移液管（1mL，2 mL，5mL各1支）；洗耳球。
2、主要试剂
实验用主要试剂见表14-1。
表15-1 主要试剂表
| 试 剂 | 规 格 | 试 剂 | 规 格 |
| NH4Fe(SO4)2·12H2O | A.R | 含铁试样溶液 | 自制 |
| 邻二氮菲 | 0.15%，新制 | 盐酸羟胺 | 10%水溶液，现配 |
| NaAc溶液 | 1 mol·L-1 | HCl溶液 | 6 mol·L-1 |
四、实验步骤
1、溶液配制
①铁标准溶液（含铁100μg/mL）的配制
准确称取0.8634gNH4Fe(SO4)2·12H2O，置于洁净烧杯中，用20mL6mol·L-1 HCl溶液和适量去离子水溶解后，定量转移至1L容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，振荡均匀后备用。
②显色标准溶液的配制
在已编号的7只50mL容量瓶中，用吸量管分别加入0.00，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，2.00mL铁标准溶液，1mL10%盐酸羟胺溶液，振荡均匀后放置2min，再分别加入2mL0.15%邻二氮菲溶液，5mL1 mol·L-1醋酸钠溶液，用去离子水稀释至刻度，振荡均匀后备用。
2、吸收曲线的绘制和λmax的选择
在分光光度计上，选用25px比色皿，以试剂空白溶液（1号）为参比溶液，在440~560nm范围内，每隔10 nm测定1次待测溶液（5号）的吸光度A，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长λmax。
3、标准曲线的绘制
在分光光度计上，选用25px比色皿，以试剂空白溶液（1号）为参比溶液，在选定λmax下测定2~7号各显色标准溶液的吸光度。以铁的浓度为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
4、试样中铁的含量测定
吸取未知铁含量试样溶液5.00mL于50mL容量瓶（8号）中，加入1mL10%盐酸羟胺溶液，振荡均匀后放置2min，再分别加入2mL0.15%邻二氮菲溶液，5mL1 mol·L-1醋酸钠溶液，用去离子水稀释至刻度，振荡均匀后在λmax处，用25px比色皿，以试剂空白溶液（1号）为参比溶液，测定其吸光度，然后从标准曲线上查得试样溶液的含铁浓度（μg/mL），从而计算出5.00mL试样溶液中所含铁的微克数（μg）。
五、实验数据记录与结果处理
1、吸收曲线的绘制和λmax的选择
表15-1吸收曲线的绘制
| λ（nm） | 440 | 450 | 460 | 470 | 480 | 490 | 500 | 510 | 520 | 530 | 540 | 550 | 560 |
| 吸光度A |
2、标准曲线的绘制
表15-2标准曲线的绘制（λmax= nm）
| 容量瓶编号 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| cFe（μg·mL-1） | ||||||
| 吸光度A |
3、试样中铁的含量测定
表15-3试样中铁的含量测定（λmax= nm）
| 容量瓶编号 | 8 |
| 试样体积V试样（mL） | 5.00 |
| 吸光度（A） | |
| cFe（μg·mL-1） | |
| 铁的含量（μg） |
六、思考题
1、配制铁标准溶液时，为什么要加入6mol·L-1 HCl溶液？
2、发色前为什么要加入盐酸羟胺？如测定一般铁盐的总铁量，是否需要加入盐酸羟胺？
3、实验中所加的哪些试剂体积要比较准确？哪些试剂体积不需要很准确？为什么？
