【文章內容簡介】 顯色條件的完全程度和吸光度的測量條件都會影響到測量結果的準確性。為了使測定有較高的靈敏度和準確性，必須選擇適宜的顯色反應條件和儀器測量條件。通常 所研究的顯色反應條件有顯色溫度和時間，顯色劑用量，顯色液酸度，干擾物質的影響因素及消除等，但主要是測量波長和參比溶液的選擇。對顯色劑用量和測量波長的選擇是該實驗的內容。 2） 如何確定適宜的條件 ： 條件試驗的一般步驟為改變其中一個因素，暫時固定其他因素，顯色后測量相應溶液吸光度，通過吸光度與變化因素的曲線來確定宜的條件。 3） 本試驗測定 礦泉水 中鐵含量的原理：根據(jù)朗伯－比耳定律： A=εbc。 當入射光波長 λ 及光程 b 一定時，在一定濃度范圍內，有色物質的吸光度 A 與該物質的濃度 c成正比。只要繪出以吸光度 A 為縱坐標，濃度 c 為橫坐標的標準曲線，測出試液的吸光度，就可以由標準曲線查得對應的濃度值，即工業(yè)鹽酸中鐵的含量。 4） 鄰二氮菲法的優(yōu)點：用分光光度法測定試樣中的微量鐵，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。 5） 鄰二氮菲法 簡介： 鄰二氮菲為顯色劑，選擇測定微量鐵的適宜條件和測量條件，并用于工業(yè)鹽酸中鐵的測定。 6） 鄰二氮菲可測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（簡寫 phen）， 是光度法測定鐵的優(yōu)良試劑。在 pH=2～ 9 的 范圍內 ，鄰二氮菲與 二價鐵 生成穩(wěn)定的桔紅色配合物 （ （ Fe(phen)3） 2+）。 北京化工大學畢業(yè)設計（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，呈淡藍色， lgK 穩(wěn) =。所以在加入顯色劑之前，應用鹽酸羥胺 (NH2OHHCl)將 Fe3+還原為 Fe2+， 其反應式如下： 2 Fe3+ + 2 NH2OHHCl → 2Fe 2+ + N2 + H2O + 4H+ + 2Cl 測定時控制溶液的酸度為 pH≈5 較為適宜 ， 用鄰二氮菲可測定試樣中鐵的總量。 第 節(jié) 試 劑與儀器 實驗試劑 100 μgmL1 鐵標準溶液：準確稱取 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（用時配制）； NaAc 1molL1； NaOH 1 molL1； HCl 6 molL1（工業(yè)鹽酸試樣） 。 實驗儀器 721 型分光光度計 ； 1cm 吸收池 ； 10mL 吸量管 ； 50mL 比色管 (7 個 )。 721 型分光光度計工作原理 :分光光度計的原理是溶液中的物質在光的照射激發(fā)下，產(chǎn)生了對光吸收的效應，物質對光的吸收是具有選擇性的。各種不同的物質都具有其各自的吸收光譜。因此當某單色光通過溶液時，其光能量就會被吸收而減弱。光能量減弱的程度和物質濃度之間的比例關系符合比爾定律。 T=I/I0 LogI0/I=KCL A=KCL 其中： T— 透射比； I0— 入射光強度； It— 透射光強度； K— 為吸收系數(shù)； L— 為被分析物質的光程； A— 吸光度； c — 濃度 (molL1)。 由上式可知，當入射光強度吸收系數(shù)和溶液的光徑長度不變時，透射光強度按溶北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 6 液的濃度變化而改變。 721 型分光光度計的基本原理時鑒于上述之物理光學現(xiàn)象而產(chǎn)生的。 光是一種電磁波，具有 一定的波長和頻率。可見光的波長范圍在 400～ 760nm，紫外光為 200～ 400nm，紅外光為 760～ 500000nm?？梢姽庖虿ㄩL不同呈現(xiàn)不同顏色，這些波長在一定范圍內呈現(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順序排列的各種單色光，即紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等，這就是光譜。有色物質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，而某些無色物質能特征性地選擇紫外光或紅外光的能量。物質吸收由光源發(fā)出的某些波長的光可形成吸收光譜，由于物質的分子 結構不同，對光的吸收能力不同，因此每種物質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的濃度成正比，分光光度法就是利用物質的這種吸收特征對不同物質進行定性或定量分析的方法。 在比色分析中，有色物質溶液顏色的深度決定于入射光的強度、有色物質溶液的濃度及液層的厚度。當一束單色光照射溶液時，入射光強度愈強，溶液濃度愈大，液層厚度愈厚，溶液對光的吸收愈多，它們之間的關系，符合物質對光吸收的定量定律，即朗伯比爾定律。這就是分光光度法用于物質定量分析的理論依據(jù)。 第 節(jié) 實驗過程 準備工作 打開儀器電源開關，預熱，調解儀器。 測量工作（以通過空白溶液的透射光強度為 I0，通過待測液的透射光強度為 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量波長的選擇 用吸量管吸取 103molL1鐵標準溶液分別注入兩個 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， 在光度計上 用1cm 比色皿，以試劑溶液 （即 鐵 標準溶液）為參比溶液，在 440～ 560nm 之間，每隔 10nm 測一次吸光度，在最大吸收峰附近，每隔 5nm 測量一次吸光度。在坐標紙上，以波長 λ 為橫坐標，吸光度 A 為縱坐標，繪制 A 與 λ 關系的吸收曲線。從吸收曲線上選擇測定 Fe 的適宜波長，一般選用最大吸收波長 λmax。 2）顯色劑用量 選擇 北京化工大學畢業(yè)設計（論文） 7 取 7 個 5mL 容量瓶（或比色管），用吸量管各加入 1mL 鐵標準溶液， 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，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。以所取 pHen 溶液體積 V為橫坐標，吸光度 A 為縱坐標，繪制 A 與 V 關系的顯色劑用量影響曲線。得出測定鐵時顯色劑的最適宜用量。 3）溶液酸度的選擇 取 8 個 5mL 容量瓶（或比色管），用吸量管分別加入 1mL 鐵標準溶液， 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，在選擇的波長下測定各溶液的吸光度。同時，用 pH 計測量各溶液的 pH。 4）顯色時間 在一個 5mL 容量