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邻二氮菲分光光度法测定试样中的微量铁

一、实验目的
1．掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理
2．熟悉绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长
3．学会制作标准曲线的方法
4．通过邻二氮菲分光光度法测定微量铁，掌握721型分光光度计的正确使用方法，并了解此仪器的主要构造。
二、实验原理
邻二氮菲（phen）和Fe2+在pH3~9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)，其lgK=21.3，κ508=1.1×104 L·mol-1·cm-1，铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。显色前需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。有关反应如下：
==== ↑+ 2H2O + 4H+ + 2Cl-

用分光光度法测定物质的含量，一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度A，以溶液的浓度C为横坐标，相应的吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。在同样实验条件下，测定待测溶液的吸光度Ax，根据测得吸光度值Ax从标准曲线上查出相应的浓度值Cx，即可计算试样中被测物质的质量浓度。
三、仪器和试剂
1．仪器 721型分光光度计，1 cm比色皿。
2．试剂
（1）100 µg·mL-1铁标准储备溶液，10 µg·mL-1铁标准使用液。
（2）100 g·L-1盐酸羟胺水溶液。用时现配。
（3）0.1% 邻二氮菲水溶液。避光保存，溶液颜色变暗时即不能使用。
（4）1.0 mol·L-1乙酸钠溶液。
四、实验步骤
1．显色标准溶液的配制 在序号为1~6的6只50 mL容量瓶中，用吸量管分别加入0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mL铁标准使用液（含铁10µg·mL-1），分别加入1.00 mL 100 g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀后放置2 min，再各加入5.0 mL 1.0 mol·L-1乙酸钠溶液，3.00 mL 0.1% 邻二氮菲溶液，以水稀释至刻度，摇匀。
2．吸收曲线的绘制 在分光光度计上，用1 cm吸收池，以试剂空白溶液（1号）为参比，在460~560 nm之间进行扫描，测定待测溶液（5号）的吸光度A，得到以波长为横坐标，吸光度为纵坐标的吸收曲线，从而选择测定铁的最大吸收波长λmax。
3．标准曲线的测绘 以步骤1中试剂空白溶液（1号）为参比，用1 cm吸收池，在选定波长下测定2~6号各显色标准溶液的吸光度。以铁的浓度(µg.mL-1)为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
4．铁含量的测定 移取试样溶液（7号）5.0mL,按步骤1显色后，在相同条件下测量其吸光度Ax，由标准曲线上查出对应的Cx，再进一步计算试样中微量铁的质量浓度CFe。

五、数据记录与处理
1．以吸光度为纵坐标，波长为横坐标绘制吸收曲线，找出最大吸收波长λmax，并计算其εmax。
2．以吸光度为纵坐标，标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线。然后，根据试样吸光度在标准曲线上查出相对应的浓度值，计算出试样中铁的含量（µg·mL-1 ）。
六、思考题
1．用邻二氮菲测定铁时，为什么要加入盐酸羟胺？
2．吸收曲线与标准曲线有何区别？在实际应用中有何意义？
3．测绘标准曲线和测定试液时，为什么要以试剂空白溶液为参比？

火焰原子吸收光谱法灵敏度和自来水中钙、镁的测定
一、实验目的
1.学习原子吸收分光光度法的基本原理；
2.了解仪器的基本构造及其使用方法；
3.掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量的方法。
二、实验原理
在使用锐线光源条件下，基态原子蒸气对共振线的吸收，符合朗伯-比尔定律，即A=lg（I0/I）=KLN0，在一定实验条件下，待测元素原子总数目与该元素在试样中的浓度成正比，则A=KC。
由标准曲线法算出元素的含量，并计算灵敏度：

三、仪器与试剂
1．仪器TAS-990型原子吸收分光光度仪
2．试剂：
（1）50 mg·L-1镁标准使用溶液
（2）100 mg·L-1钙标准使用溶液
（3）MgO（GR），无水CaCO3（GR）；HCl（AR）
配制用水均为二次蒸馏水。
四、试验步骤
1．Ca，Mg标液的配制
（1）Ca：2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 mg·L-1
（2）Mg：0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg·L-1
2．工作条件的设置
（1）吸收线波长 Ca：422.7 nm Mg：285.2 nm
（2）空心阴极灯电流 Ca：3.0 mA Mg：2.0 mA
（3）狭缝宽度 0.4 mm
（4）原电子化器高度 6 mm
（5）空气流量4 L·min-1，乙炔气流量1.2 L·min-1
3．Ca的测定
（1）用10 mL移液管，吸取自来水样于100 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
（2）在最佳工作条件下，以蒸馏水为空白，由稀至浓逐个测量Ca系列标准溶液的吸光度，最后测量自来水样的吸光度A。
4．Mg的测定（同上）
5．结束后，用蒸馏水喷洗原子化系统2 min，按关机程序关机。
6．绘制钙、镁的标准曲线，由未知样的吸光度求出自来水中的Ca，Mg含量。
7．根据测量数据，计算仪器测定Ca，Mg的灵敏度S。
五、思考题
1.使用标准曲线法定量应注意哪些问题？
2.原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氢灯或钨灯代替，为什么？
3.如何选择最佳的实验条件？
4.如果待测样中组分太多,应该采取什么方法消除干扰?

附1：721分光光度计使用操作指南
721型分光光度计允许的测定波长范围在360～800nm，其构造比较简单，测定的灵敏度和精密度较高。因此，应用比较广泛。
721型分光光度计操作方法：
（1）仪器的电源开关接通（接220V交流电），打开比色槽暗箱盖，使电表指针处于“0”位，预热20分钟后，再选择需用的单色光波长和相应的放大灵敏度档，用调零电位器校正电表“0”位。
（2）将仪器的比色槽暗箱合上，比色槽座处于蒸馏水校正位子，使光电管见光，旋转光量调节器调节光电管输出的光电讯号使电表指针正确处于100%。
（3）按上述方式连续几次调正“0”位和电表指针100%，仪器即可进行测定工作。
（4）待测溶液置于比色皿中，依次放入试样架的吸收池；
（5）打开样品室盖调零点，合上样品室盖调参比，反复2～3次；
（6）其它比色皿依次推入光路中，读取吸光度值。

附2：721型分光光度计使用和维护中应注意事项：
（1）仪器尚未接通电源时，电表的指针必须位于“0”刻线上，若不是这种情况，则可以用电表上的校正螺丝进行调节。
（2）放大器灵敏度有五档，应逐步增加，“1”最低，其选择原则是保证使空白档刚好调到“100”的情况下，尽可能采用灵敏度较低档，这样仪器将有更高的稳定性。所以使用时一般置“1”，灵敏度不够时再逐渐升高，但改变灵敏度后须按第2项重新校正“0”和“100%”。
（3）如果大幅度改变测试波长时，在调整“0”和“100%”后，稍等片刻，（钨灯在急剧改变亮度后需要一段热平衡时间），当指针稳定后重新调整“0”和“100%”即可工作。
（4）根据溶液中的被测物含量的不同可以酌情选用不同规格光程长度的比色槽，目的是使电表读数处于0.8吸光度值之内。
（5）连续使用仪器的时间不应超过2小时，最好是间歇0.5小时后，再继续使用。
（6）仪器不能受潮。在日常使用中，应经常注意单色器上的防潮硅胶(在仪器的底部)是否变色，如硅胶的颜色已变红，应立即取出烘干或更换。
（7）在托运或移动仪器时，应注意小心轻放。
比色皿使用注意事项：
（1）拿取比色皿时，手指不能接触其透光面；
（2）装溶液时，先用该溶液润洗比色皿内壁2～3次；测定系列溶液时，通常按由稀到浓的顺序测定；
（3）被测溶液以装至比色皿的3/4高度为宜；
（4）装好溶液后，先用滤纸轻轻吸去比色皿外部的液体，再用擦镜纸小心擦拭透光面，直到洁净透明；
（5）一般参比溶液的比色皿放在第一格，待测溶液放在后面三格；
（6）实验中勿将盛有溶液的比色皿放在仪器面板上，以免玷污和腐蚀仪器，实验完毕，及时把比色皿洗净、晾干，放回比色皿盒中。
（7）比色皿每次使用完毕后，要用去离子水洗净并倒置晾干后，存放在比色皿盒内。在日常使用中应注意保护比色皿的透光面，使其不受损坏或产生划痕，以免影响透光率。

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