邻二氮菲分光光度法测定微量铁.ppt

2020/8/28,Analytical chemistry,1,邻二氮菲分光光度法测定微量铁,2020/8/28,Analytical chemistry,2,实验目的,学习确定实验条件的方法，掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理。 掌握722型可见分光光度计的使用方法，并了解此仪器的主要构造。,2020/8/28,Analytical chemistry,3,吸光光度法（Absorption Photometry）：基于物质对光的选择性而建立的分析方法。 包括比色法、紫外可见分光光度法、红外分光光度法。 广泛用于无机物和有机物的定性和定量分析。,实验原理,2020/8/28,Analytical chemistry,4,2、光谱分区,能 量,小,200nm,400nm,750nm,大,波 长,光谱区域,紫外光区,可见光区,红外,分析方法,紫外分光光度法,可见分光光度法,50um,红外分光光度法,紫、蓝、青、绿、黄、橙、红,2020/8/28,Analytical chemistry,5,3、物质对光的吸收,1、物质对光选择性吸收的实质 一束光通过某物质时该物质的分子、原子或离子与光子发生碰撞，光子的能量转移至分子、原子或离子上，使这些粒子发生能级变化，由基态跃迁至较高能态，这个过程即为吸收。 光是否被物质吸收，取决于 光子的能量 物质的结构 只有当能级差E 与光子能量h相当时物质吸收光。,2020/8/28,Analytical chemistry,6,4、吸收曲线（吸收光谱）,吸收曲线：吸光度随波长变化的曲线。 吸收曲线的特点： 不同的物质因其分析结构不同而具有不同的吸收曲线； 同一物质，浓度不同，其吸收曲线的形状和max的位置不变，但在同一波长下吸光度随浓度的增大而增大。 吸收曲线是吸光度法选择测量波长的依据。,2020/8/28,Analytical chemistry,7,吸光度 A,吸 收 曲 线 图,400,500,600,0.100,0.200,0.300,0.400,2020/8/28,Analytical chemistry,8,5、朗伯比耳定律 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。Ab 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A c 二者的结合称为朗伯比耳定律。,2020/8/28,Analytical chemistry,9,朗伯比耳定律 吸光度A：表征物质对光吸收程度的量。 A= lgIi/It = -lgT =bc A-吸光度 -摩尔吸光系数 C-被测物浓度 Ii-入射光强,T-透过率 b-液层厚度（光程长度） It-透射光强,2020/8/28,Analytical chemistry,10,标准（工作）曲线 标准（工作）曲线绘制方法：在、b固定的情况下，测定一系列不同浓度的标准溶液的吸光度，作Ac图，在相同条件下测定样品溶液的吸光度，从曲线上可查出被测样品的浓度。,2020/8/28,Analytical chemistry,11,工作曲线图,浓度（c）,吸光度,2020/8/28,Analytical chemistry,12,可见分光光度计,光 源,吸收池,检测器,单色器,数据处理系统,一、可见光分光光度法,一、仪器结构框图,2020/8/28,Analytical chemistry,13,1、光源,基本要求： 在仪器工作的波长范围内，提供连续、有足够发射强度和良好稳定性的复合光，而且发射光的强度随波长的变化应尽可能小。 常用光源：钨丝灯和卤钨灯，可使用的波长范围在360 2500nm。,2020/8/28,Analytical chemistry,14,2、单色器,单色器作用：从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。 单色器组成：由入射狭缝、准光器（透镜或凹面反射镜使入射光成平行光）、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。 单色器的核心部分是色散元件（如玻璃棱镜和光栅），起分光的作用。,2020/8/28,Analytical chemistry,15,吸收池用于盛放分析试样； 可见光区只能用玻璃吸收池； 吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向； 吸收池要配对。因为吸收池材料本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。,3、吸收池,2020/8/28,Analytical chemistry,16,检测器的功能：检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化。 常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。,4、检测器,2020/8/28,Analytical chemistry,17,分光光度计的使用,预热20min。 调节T = 0。 调节T = 100% （A=0）。 测定样品的吸光度A。,2020/8/28,Analytical chemistry,18,分光光度计的保养与维护,安置在干燥、无污染的地方； 仪器停止工作时，必须切断电源，应按开关机顺序关闭主机和稳流稳压电源开关； 比色皿使用完毕后，立即用蒸馏水或有机溶剂冲洗干净，把水渍擦净；,2020/8/28,Analytical chemistry,19,邻二氮菲法测定微量铁,根据朗伯比耳定律：A=bc，当入射光波长及光程b一定时，在一定浓度范围内，有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。只要绘出以吸光度A为纵坐标，浓度c为横坐标的标准曲线，测出试液的吸光度，就可以由标准曲线查得对应的浓度值，即未知样的含量。 用分光光度法测定试样中的微量铁，目前一般采用邻二氮菲法，该法具有高灵敏度、高选择性，且稳定性好，干扰易消除等优点。,2020/8/28,Analytical chemistry,20,在pH=29的溶液中，Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的桔红色配合物Fe(phen)32+： 此配合物的lgK稳=21.3，摩尔吸光系数510 = 1.1104 Lmol-1cm-1，而Fe3+能与邻二氮菲生成31配合物，呈淡蓝色，lgK稳=14.1。所以在加入显色剂之前，应用盐酸羟胺(NH2OHHCl)将Fe3+还原为Fe2+，其反应式如下： 2Fe3+2NH2OHHCl2Fe2+N2+H2O+4H+2Cl- 测定时控制溶液的酸度为pH5较为适宜。用邻二氮菲可测定试样中铁的总量。,2020/8/28,Analytical chemistry,21,1. 配置一系列标准溶液; 2. 测定其中一标准溶液的吸收曲线,找到最大吸收波长; (空白溶液为参比) 3. 在最大吸收波长处,测定一系列标准溶液的吸光度,作标准曲线; (空白溶液为参比) 4.在最大吸收波长处,测定试样的吸光度 5. 根据标准曲线,得到试样中铁含量.,实验步骤及数据处理,2020/8/28,Analytical chemistry,22,1.分别移取10g/mL铁标准溶液0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0 mL 于6个50mL容量瓶中，各加入1 mL 10%盐酸羟胺，摇匀， 经2min后，再加5mL1mol/L NaAc溶液及3mL0.1% 邻二氮 菲，蒸馏水定容。 2.吸收曲线的绘制 用1 cm吸收池，以试剂空白溶液(1号)为参 比，在440560 nm之间，每隔10 nm测定一次标准溶液(2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。 3.标准曲线的绘制 以试剂空白溶液(1号)作参比，1cm比色 皿，在最大吸收波长处，测定标准系列各个吸光度，以铁含 量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。 4.吸取5mL试样，其余步骤与3同，测定吸光度。由试样的吸 光度在标准曲线上查出相应的铁含量，然后再换算出试样中 的铁含量（mg/L）,