整理仪器分析实验.docx

1、整理仪器分析实验实验一、二 邻二氮菲吸光光度法测定铁（条件实验和试样中铁含量的测定）一、实验目的1、掌握吸光光度法的基本原理及操作；2、学习如何选择吸光光度法的实验条件；3、掌握邻二氮菲测定铁的基本原理。二、实验原理在吸光光度法测量中，若被测组份本身有色，则不用显色剂即可直接测量；若被测组分本身无色或颜色很浅，则需用显色剂与其反应（即显色反应），生成有色化合物，再进行吸光度的测量。大多数显色反应是络合反应，对显色反应的要求是：1、灵敏度足够高，一般选择反应生成物的摩尔吸光系数大的显色反应以适于微量组份的测定；2、选择性好，干扰少或容易消除；3、生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定，与显色剂有

2、较大的颜色区别。在建立一个新的吸光光度法时，为了获得比较高的灵敏度和准确度，应以显色反应和测量条件两个方面，考虑下列因素：1、研究被测离子、显色剂和有色化合物的吸收光谱，选择适合的测量波长；2、溶液pH值对吸光度的影响；3、显色剂的用量、显色时间、颜色的稳定性及温度对吸光度的影响；4、被测离子符合朗伯比尔定律的线性浓度范围；5、干扰离子的影响及排除的方法；6、参比溶液的选择。此外，对方法的精密度和准确度，也需要进行实验。铁的显色剂很多，如硫氰酸铵、巯基乙酸、磺基水杨酸钠和邻二氮菲等。其中，邻二氮菲是测定微量铁的一种较好的试剂，它与二价铁离子反应，生成稳定的橙红色络合物 （LgK稳定=21.3）

3、Fe2+3phen=Fe(phen)32+此反应很灵敏，络合物的摩尔吸光系数为：=1.1104 L / mol.cm 。在pH=29之间，颜色深度与酸度无关，而且很稳定，在有还原剂存在的条件下，颜色的深度可以维持几个月不变。本方法的选择性很高，干扰很少,相当于铁含量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-；20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-；5倍的Co2+、Cu2+等均不干扰测定，所以此方法应用很广。三、仪器与试剂1、仪器IS7220或IS722型分光光度计 比色管（50mL20个）移液管（1mL2支；2mL1支；5mL1支） 滴定管（50mL1支）

4、 量筒（10mL1个）2、试剂（1）铁标准溶液100 g/mL：准确称取0.8634g NH4Fe（SO4）2 置于大烧杯中，加入20mL 6 mol/L HCl溶液和少量的水。溶解后，转移至1L比色管中，用水稀释至刻度，摇匀。（2）盐酸羟胺溶液 10%（用时配制）（3）邻二氮菲溶液 0.15%（用时配制）：应先用少量酒精溶解，再用水稀释。（4）醋酸钠溶液 1M（5）氢氧化钠溶液 0.1M（6）精密pH试纸四、实验步骤1、绘制吸收曲线并选择测量波长取两个50mL的比色管，分别加入0.0 mL和0.60 mL的100g/mL铁标准溶液。然后，在这两个比色管中各加入1mL 10%盐酸羟胺溶液，2m

5、L 0.15%邻二氮菲及5mL 1M醋酸钠溶液，用水稀释至刻度，摇匀,放置10min 。在7220型分光光度计上，用1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液，在波长450540nm间，先每隔10nm测量一次吸光度，然后在最大吸光度所对应的波长附近每间隔5nm再进行吸光度测量，最后以波长为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制A曲线。在A曲线上选择具有最大吸光度值所对应的波长作为本实验的测量波长（实验时,分光光度计的波长选择旋钮调到此值）。2、有色溶液稳定性的试验取50mL比色管一个，加入0.60mL100g/mL的铁标准溶液，再加入1mL10%盐酸羟胺溶液、5mL1M醋酸钠溶液、约4

6、0mL蒸馏水，最后加入2mL0.15%邻二氮菲溶液，并记下此时的时间，迅速摇匀。取适量于1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液，立即在上面步骤所选的波长条件下进行测定，读得吸光度，并记下读得吸光度的时间，以后每隔1、2、3、5、10、30、60、120、180分钟测定各测定一次。所得数据以时间为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制A曲线，并选择最佳的测定时间。3、显色剂用量的确定取十个50mL比色管，每个比色管都加入100g/mL的铁标准溶液、0.60mL10%的盐酸羟胺1mL，然后分别加入0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.50、4.0

7、0mL的邻二氮菲溶液，最后都加入5mL1M醋酸钠溶液，定容至刻度，摇匀。以不含显色剂的溶液溶液，使用1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液,在选定的波长下分别测量其吸光度。以显色剂浓度C为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制AC曲线，从AC曲线中确定显色剂的用量。4、pH值的影响取九个50mL比色管，每个加入0.60mL100g/mL的铁标准溶液，再加入1mL10%盐酸羟胺溶液，最后加入2mL0.15%邻二氮菲溶液，然后用滴定管依此加入0、2.00、5.00、8.00、10.00、20.00、22.00、25.00、30.00mL0.1M氢氧化钠溶液，定容至刻度，摇匀。用精密pH

8、试纸测定以上溶液的pH值。使用1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液,在所选定的波长下测量吸光度，以pH值为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制ApH曲线，从ApH曲线中找出合适的pH值范围。5、绘制工作曲线取九个50mL比色管，分别加入0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.60、2.00mL的100g/mL的铁标准溶液，每个比色管再加入1mL 10%盐酸羟胺溶液、2mL 0.15%邻二氮菲溶液和5mL 1M醋酸钠溶液，定容至刻度、摇匀，放置10min,得一系列的标准溶液，在选定的波长下，用1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液

9、，测量各个溶液的吸光度。以标准溶液浓度C为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制AC曲线。6、未知试样溶液的测定 取三个50mL比色管，分别移取0.30、0.90、1.50mL未知试样溶液，每个比色管再加入1mL 10%盐酸羟胺溶液、2mL 0.15%邻二氮菲溶液和5mL 1M醋酸钠溶液，定容至刻度、摇匀，放置10min,在选定的波长下，用1mL比色皿，以试剂空白(即不含铁标准溶液的样品)作参比溶液，测量各个溶液的吸光度。五、数据处理1、记录不同的波长及相应的吸光度，绘制A曲线，并确定最大吸收峰值波长。2、记录吸光度随时间变化，绘制A曲线,决定溶液显色时间，讨论有色络合物的稳定性。3、记录显色剂用量与吸

10、光度的关系，绘制AC曲线，并确定实验应选择的显色剂用量。4、记录不同pH值溶液的吸光度，绘制ApH曲线，从中决定颜色不变的pH值的范围。5、记录系列标准溶液浓度及相应的吸光度，绘制AC曲线，确定其线性范围，从曲线中求得未知试样溶液的原始浓度。六、思考题1、实验中，盐酸羟胺、醋酸钠的作用是什么？若用氢氧化钠代替醋酸钠有什么影响？2、以本实验为例，说明溶液的颜色和吸收曲线峰值波长有什么关系？3、试分析实验得到的吸光度对铁的浓度曲线。4、根据实验结果计算（）邻二氮菲络合物的摩尔吸光系数。七、IS7220型可见分光光度计的操作规程（1）透射比测量a、打开仪器电源（电源开关在仪器的右侧）预热15分钟；b

11、、打开样品室盖，放置参比溶液及样品溶液（有规律的放置方便记住样品位置）；c、调节波长旋钮，使波长显示窗显示所需波长值；d、按下方式选择键MODE使透射比%T指示灯亮，拉动样品池拉手，使参比溶液置于光路；e、按100%TO键调100%，推动样品池拉手使样品不通过光路。此时显示屏应显示为0，若不为0，则按住0%键几秒种，使其显示为0；f、拉出样品池拉手，使参比溶液再置于光路，其显示屏的读数应为100.0，若不为100.0，需按100%T键调100%；g、拉动样品池拉手使被测量样品依次进入光路，依次待显示屏读数稳定后才可记录读数。（2）吸光度测量当测量完透射比值后(即完成以上af步骤)，直接按MOD

12、E键，使吸光度ABS指示灯亮，此时数据显示窗所显示的即为吸光度值,拉动样品池拉手使被测量样品依次进入光路，依次待读数稳定后可记下读数注意:(1) 仪器使用完以后要填写仪器使用登记表 (2) 实验完毕后关闭仪器,切断电源,整理实验台,盖好仪器实验三 吸光光度法测定水和废水中的总磷一、实验目的1、学习用过硫酸钾消解水样的方法；2、掌握水和废水中总磷的吸光光度法的测定方法.二、实验原理在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。它们分别为正磷酸盐、缩合磷酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷酸盐，存在于溶液和悬浮物中。在淡水和海水中的平均含量分别为0.2mg/L和0.088mg/L

13、。化肥、冶铁和合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必需的元素之一，但水体中磷含量过高（如超过0.2mg/L），可造成藻类的过度繁殖，直至数量上达到有害的程度（称为富营养化），造成湖泊、河流透明度降低，水质变坏。为了保护水质，控制危害，在环境监测中，总磷已列入正式的监测项目。总磷分析方法由两个步骤组成：第一步可用氧化剂过硫酸钾、硝酸高氯酸或硝酸硫酸等，将水样中不同形态的磷转化为正磷酸盐。第二步测定正磷酸盐（常用钼锑抗钼蓝光度法、氯化亚锡钼蓝光度法以及离子色谱法等），从而求得总磷含量。本实验采用过硫酸钾氧化钼锑抗钼蓝光度法测定总磷。在微沸（最好在高压斧内径120加热

14、）条件下，过硫酸钾将试样中不同形态的磷氧化为磷酸根。磷酸根在硫酸介质中同钼酸铵生成磷钼杂多酸。反应如下：K2S2O8+H2O2KHSO4+1/2O2P（缩合磷酸盐或有机磷中的磷）+2O2PO43-PO43-+12MoO42-+24H+3NH4+（NH4）PO412MoO3+12H2O生成的磷钼杂多酸立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的低价钼的氧化物即钼蓝，生成钼蓝的多少与磷含量成正比关系，以此测定水样中总磷。过硫酸钾消解法具有操作简单，结果稳定的特点，适用于绝大多数的地表水和部分工业废水，对于严重污染的工业废水和贫氧水，则要采用更强的氧化剂HNO3HclO4或HNO3H2SO4等才能消解完全。钼锑抗

15、钼蓝光度法灵敏度高，采用中等强度还原剂抗坏血酸，可避免还原游离的钼酸铵，因而显色稳定，重现性好。酒石酸锑钾可催化钼蓝反应，在室温下显色可较快完成。本法最低检出浓度为0.01mg/L，测定上限为0.6mg/L，砷大于2mg/L干扰测定，可用硫代硫酸钠去除。硫化物大于2mg/L干扰测定，通氮气可以去除。铬大于50mg/L干扰测定，用亚硫酸钠去除。三、试剂和仪器1、仪器：7220型分光光度计2、试剂：过硫酸钾溶液50g/L H2SO4 （3+7）、（1+1）H2SO4 1mol/L NaOH 1mol/L酚酞 10g/L（溶剂：95%乙醇溶液）抗坏血酸溶液100g/L：溶解10g抗坏血酸于水中，并稀释至100mL，贮存于棕色、玻璃瓶中。在冷处可稳定几周，如颜色变黄，应弃去重配。钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵（NH4）6MoO74H2O于100mL的蒸馏水中，溶解0.35g酒石酸锑钾KSbC4H4O71/2H2O于100mL蒸馏水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到300mL（1+1）硫酸溶液中，再加入酒石酸锑钾溶液，混匀。贮存于棕色玻璃瓶中，于冷处保存，至少稳定两个月。磷标准贮备液(50g/ml,教师准备)：称取（0.21970.001）g于110干燥2h并在干燥器中