【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 顯色條件的完全程度和吸光度的測(cè)量條件都會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了使測(cè)定有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性，必須選擇適宜的顯色反應(yīng)條件和儀器測(cè)量條件。通常 所研究的顯色反應(yīng)條件有顯色溫度和時(shí)間，顯色劑用量，顯色液酸度，干擾物質(zhì)的影響因素及消除等，但主要是測(cè)量波長(zhǎng)和參比溶液的選擇。對(duì)顯色劑用量和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇是該實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。 2） 如何確定適宜的條件 ： 條件試驗(yàn)的一般步驟為改變其中一個(gè)因素，暫時(shí)固定其他因素，顯色后測(cè)量相應(yīng)溶液吸光度，通過吸光度與變化因素的曲線來確定宜的條件。 3） 本試驗(yàn)測(cè)定 礦泉水 中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯－比耳定律： A=εbc。 當(dāng)入射光波長(zhǎng) λ 及光程 b 一定時(shí)，在一定濃度范圍內(nèi)，有色物質(zhì)的吸光度 A 與該物質(zhì)的濃度 c成正比。只要繪出以吸光度 A 為縱坐標(biāo)，濃度 c 為橫坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)出試液的吸光度，就可以由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得對(duì)應(yīng)的濃度值，即工業(yè)鹽酸中鐵的含量。 4） 鄰二氮菲法的優(yōu)點(diǎn)：用分光光度法測(cè)定試樣中的微量鐵，目前一般采用鄰二氮菲法，該法具有高靈敏度、高選擇性，且穩(wěn)定性好，干擾易消除等優(yōu)點(diǎn)。 5） 鄰二氮菲法 簡(jiǎn)介： 鄰二氮菲為顯色劑，選擇測(cè)定微量鐵的適宜條件和測(cè)量條件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測(cè)定。 6） 鄰二氮菲可測(cè)定試樣中鐵的總量的條件和依據(jù)：鄰二氮菲 亦稱鄰 菲 咯啉（簡(jiǎn)寫 phen）， 是光度法測(cè)定鐵的優(yōu)良試劑。在 pH=2～ 9 的 范圍內(nèi) ，鄰二氮菲與 二價(jià)鐵 生成穩(wěn)定的桔紅色配合物 （ （ Fe(phen)3） 2+）。 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 此配合物的 lgK 穩(wěn) = ， 摩爾吸光系數(shù) ε510 = 104 Lmol1cm1，而 Fe3+能與鄰二氮菲生成 3∶ 1 配合物，呈淡藍(lán)色， lgK 穩(wěn) =。所以在加入顯色劑之前，應(yīng)用鹽酸羥胺 (NH2OHHCl)將 Fe3+還原為 Fe2+， 其反應(yīng)式如下： 2 Fe3+ + 2 NH2OHHCl → 2Fe 2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl 測(cè)定時(shí)控制溶液的酸度為 pH≈5 較為適宜 ， 用鄰二氮菲可測(cè)定試樣中鐵的總量。 第 節(jié) 試 劑與儀器 實(shí)驗(yàn)試劑 100 μgmL1 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取 g 分析純 NH4Fe（ SO4） 212H2O 于200mL 燒杯中，加入 20mL 6molL1 HCl 溶液和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至 1L 容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻；鄰二氮菲 gL1。（新配制）； 鹽酸羥胺 100 gL1（用時(shí)配制）； NaAc 1molL1； NaOH 1 molL1； HCl 6 molL1（工業(yè)鹽酸試樣） 。 實(shí)驗(yàn)儀器 721 型分光光度計(jì) ； 1cm 吸收池 ； 10mL 吸量管 ； 50mL 比色管 (7 個(gè) )。 721 型分光光度計(jì)工作原理 :分光光度計(jì)的原理是溶液中的物質(zhì)在光的照射激發(fā)下，產(chǎn)生了對(duì)光吸收的效應(yīng)，物質(zhì)對(duì)光的吸收是具有選擇性的。各種不同的物質(zhì)都具有其各自的吸收光譜。因此當(dāng)某單色光通過溶液時(shí)，其光能量就會(huì)被吸收而減弱。光能量減弱的程度和物質(zhì)濃度之間的比例關(guān)系符合比爾定律。 T=I/I0 LogI0/I=KCL A=KCL 其中： T— 透射比； I0— 入射光強(qiáng)度； It— 透射光強(qiáng)度； K— 為吸收系數(shù)； L— 為被分析物質(zhì)的光程； A— 吸光度； c — 濃度 (molL1)。 由上式可知，當(dāng)入射光強(qiáng)度吸收系數(shù)和溶液的光徑長(zhǎng)度不變時(shí)，透射光強(qiáng)度按溶北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 液的濃度變化而改變。 721 型分光光度計(jì)的基本原理時(shí)鑒于上述之物理光學(xué)現(xiàn)象而產(chǎn)生的。 光是一種電磁波，具有 一定的波長(zhǎng)和頻率?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)范圍在 400～ 760nm，紫外光為 200～ 400nm，紅外光為 760～ 500000nm?？梢姽庖虿ㄩL(zhǎng)不同呈現(xiàn)不同顏色，這些波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)不同顏色的光稱單色光。太陽或鎢絲等發(fā)出的白光是復(fù)合光，是各種單色光的混合光。利用棱鏡可將白光分成按波長(zhǎng)順序排列的各種單色光，即紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等，這就是光譜。有色物質(zhì)溶液可選擇性地吸收一部分可見光的能量而呈現(xiàn)不同顏色，而某些無色物質(zhì)能特征性地選擇紫外光或紅外光的能量。物質(zhì)吸收由光源發(fā)出的某些波長(zhǎng)的光可形成吸收光譜，由于物質(zhì)的分子 結(jié)構(gòu)不同，對(duì)光的吸收能力不同，因此每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜，而且在一定條件下其吸收程度與該物質(zhì)的濃度成正比，分光光度法就是利用物質(zhì)的這種吸收特征對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的方法。 在比色分析中，有色物質(zhì)溶液顏色的深度決定于入射光的強(qiáng)度、有色物質(zhì)溶液的濃度及液層的厚度。當(dāng)一束單色光照射溶液時(shí)，入射光強(qiáng)度愈強(qiáng)，溶液濃度愈大，液層厚度愈厚，溶液對(duì)光的吸收愈多，它們之間的關(guān)系，符合物質(zhì)對(duì)光吸收的定量定律，即朗伯比爾定律。這就是分光光度法用于物質(zhì)定量分析的理論依據(jù)。 第 節(jié) 實(shí)驗(yàn)過程 準(zhǔn)備工作 打開儀器電源開關(guān)，預(yù)熱，調(diào)解儀器。 測(cè)量工作（以通過空白溶液的透射光強(qiáng)度為 I0，通過待測(cè)液的透射光強(qiáng)度為 I,由儀器給出透射比 T,再由 T 值算出吸光度 A 值） 1） 吸收曲線的繪制和測(cè)量波長(zhǎng)的選擇 用吸量管吸取 103molL1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液分別注入兩個(gè) 5mL 容量瓶（或比色管）中，各加入 1mL 鹽酸羥胺溶液，搖勻。再加入 mL %鄰二氮菲溶液 ， 5mL NaAc，用 去離子 水稀釋至刻度，搖勻。放置 10min 后， 在光度計(jì)上 用1cm 比色皿，以試劑溶液 （即 鐵 標(biāo)準(zhǔn)溶液）為參比溶液，在 440～ 560nm 之間，每隔 10nm 測(cè)一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔 5nm 測(cè)量一次吸光度。在坐標(biāo)紙上，以波長(zhǎng) λ 為橫坐標(biāo)，吸光度 A 為縱坐標(biāo)，繪制 A 與 λ 關(guān)系的吸收曲線。從吸收曲線上選擇測(cè)定 Fe 的適宜波長(zhǎng)，一般選用最大吸收波長(zhǎng) λmax。 2）顯色劑用量 選擇 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 取 7 個(gè) 5mL 容量瓶（或比色管），用吸量管各加入 1mL 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液， 1 mL 鹽酸羥胺，搖勻，再分別加入 ， ， ， ， ， ， pHen和 5mL NaAc 溶液，以 去離子 水稀釋至刻 度，搖勻。放置 10min。用 1cm 比色皿，以蒸餾水為參比溶液，在選擇的波長(zhǎng)下測(cè)定各溶液的吸光度。以所取 pHen 溶液體積 V為橫坐標(biāo)，吸光度 A 為縱坐標(biāo)，繪制 A 與 V 關(guān)系的顯色劑用量影響曲線。得出測(cè)定鐵時(shí)顯色劑的最適宜用量。 3）溶液酸度的選擇 取 8 個(gè) 5mL 容量瓶（或比色管），用吸量管分別加入 1mL 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液， 1mL 鹽酸羥胺，搖勻，再加入 2mL Phen，搖勻。用 5mL 吸量管分別加入 ， mL， ， ， ， 和 ， 1molL1NaOH 溶液，用 去 離子 水稀釋至刻度，搖勻。放置 10min。用 1cm 比色皿，以蒸餾水為參比溶液，在選擇的波長(zhǎng)下測(cè)定各溶液的吸光度。同時(shí)，用 pH 計(jì)測(cè)量各溶液的 pH。 4）顯色時(shí)間 在一個(gè) 5mL 容量