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引言 铁是环境中重要的元素，环境监测也要求对不同的水、废水污染类型和用水水质中铁的含量进行测定 [1]。分光光度法测铁所用的显色剂较多，有邻二氮菲及其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。其中邻二氮菲分光光度法的灵敏度较高，稳定性好，干扰容易消除，因而是目前普遍采用的一种方法[2]。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 在邻二氮菲分光光度法测定铁的分析化学实验中，试剂的加入顺序都为：还原剂→显色剂→缓冲溶液[3]。但根据理论知识，显色反应应该在适宜显色的pH值范围进行时，才有利于显色反应更好的进行，所以我们想通过实验数据来证明试剂的加入顺序对显色反应是否具有影响。此外，作为一种完整的仪器分析方法，实验者有必要知道方法的检出极限及测定限的范围。因此本文通过改变显色剂和缓冲溶液的加入顺序进行实验测定，进而分析对实验结果产生的影响，并测定出铁的检出极限及测定限。 内容来自www.paper51.com 1 实验原理及仪器试剂 内容来自www.paper51.com
1.1实验原理 paper51.com
测定微量铁时，邻二氮菲与Fe3+能生成3:1的淡蓝色配合物，因此在显色前应先用还原剂盐酸羟胺将Fe3+全部还原为Fe2+，在pH为2—9的范围内，Fe2+与邻二氮菲反应生成稳定的橙红色配合物Fe(phen) 32+。有关反应如下： 内容来自www.paper51.com
2Fe3++2NH2OH·HCl=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2Cl- http://www.paper51.com
内容来自论文无忧网 www.paper51.com 该配合物的最大吸收波长为510nm。其lgKfθ=21.3，摩尔吸光系数ε508=1.1 × 104L·mol-1·cm-1。但酸度高时，反应较慢，酸度太低时Fe2+易水解，所以一般在pH=5—6的微酸性溶液中显色较为适宜。 内容来自www.paper51.com 邻二氮菲分光光度法测定铁时不仅灵敏度高，而且选择性好，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO2-3，20倍的Cr3+、Mn2+、V(V)、PO3-4，5倍的Co2+、Cu2+等均不干扰测定。 http://www.paper51.com
1.2仪器与试剂 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 仪器 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (1)721型分光光度计（比色皿厚度均为1cm）。 paper51.com
(2) 50mL容量瓶6只/组。 copyright paper51.com
(3) 10mL移液管。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
试剂 paper51.com (1)100µg·mL-1的铁标准溶液： 准确称取0.8632gNH4Fe(SO4)2·12H2O于烧杯中，加入20mL1:1的HCl和少量水溶解后，定量转移至1升容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。所得溶液含Fe3+100.25µg·mL-1。 内容来自www.paper51.com (2)10.025µg·ml-1的铁标准溶液：准确移取10.0mL 100.25µg·mL-1的铁标准溶液于100mL容量瓶中，加入2mL6 mol·mL-1HCl，用水稀释至刻度，摇匀。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (3)10%盐酸羟胺溶液（临用时配制）：称取10g盐酸羟胺溶于100mL水中。 内容来自www.paper51.com (4)0.15%邻二氮菲溶液（新近配制）: 称取0.15g 1、10—邻二氮菲于100mL若不溶可稍加热。 copyright paper51.com (5)1mol·mL-1醋酸钠溶液。 copyright paper51.com
(6)6 mol·mL-1盐酸溶液。 内容来自www.paper51.com
2 实验内容 copyright paper51.com 2.1铁标准曲线的绘制 copyright paper51.com 2.1.1 方案一（先加入10%的盐酸羟胺还原剂1.00mL，再加入2.00mL的显色剂邻二氮菲溶液, 最后加5.00ml的NaAc缓冲溶液） 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 取1—6号容量瓶，分别加人10.025µg·mL-1铁标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL,各加入10%的盐酸羟胺1.00mL，再加入2.00ml邻二氮菲溶液, 最后加5.00mlNaAc溶液（每加一种试剂后都要摇匀），再分别用水稀释至刻度，摇匀后放置10min。在510nm波长光处以1号容量瓶中的溶液（试剂空白即0.00 mL铁标准溶液）为参比溶液，测定其它溶液的吸光度（测量值详见表1）。以吸光度为纵坐标，铁含量为横坐标作图，得到铁标准曲线如图1所示。 内容来自www.paper51.com 表1 铁含量的测定（数据记录） http://www.paper51.com 序号 1 2 3 4 5 6 http://www.paper51.com 体积（mL） 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 内容来自www.paper51.com 浓度（μg/mL) 0.0000 0.4010 0.8020 1.203 1.604 2.005 http://www.paper51.com 吸光度A 0.000 0.081 0.140 0.240 0.319 0.381 copyright paper51.com 0.000 0.083 0.144 0.233 0.328 0.368 paper51.com
0.000 0.087 0.142 0.238 0.323 0.400 内容来自www.paper51.com 吸光度A平均值 0.000 0.084 0.142 0.237 0.323 0.383 copyright paper51.com copyright paper51.com 图1 铁标准曲线（方案一） 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 2.1.2 方案二（先加入10%的盐酸羟胺还原剂1.00mL，再加入5.00ml的NaAc缓冲溶液, 最后加2.00ml的显色剂邻二氮菲溶液） 内容来自www.paper51.com 取1—6号容量瓶，分别加人10.025µg·mL-1铁标准溶液0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL,各加入10%的盐酸羟胺1.00mL，再加入5.00mlNaAc溶液, 最后加2.00ml邻二氮菲溶液（每加一种试剂后都要摇匀），再分别用水稀释至刻度，摇匀后放置10min。在510nm波长光处以1号容量瓶中的溶液（试剂空白即0.00 mL铁标准溶液）为参比溶液，测定其它溶液的吸光度（测量值详见表2）。以吸光度为纵坐标，铁含量为横坐标作图，得到铁标准曲线如图2所示。 http://www.paper51.com 表2 铁含量的测定（数据记录） copyright paper51.com 序号 1 2 3 4 5 6 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 体积（mL） 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 浓度（μg/mL) 0.0000 0.4010 0.8020 1.203 1.604 2.005 http://www.paper51.com 吸光度A 0.000 0.094 0.170 0.246 0.334 0.414 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 0.000 0.079 0.196 0.243 0.320 0.407 http://www.paper51.com 0.000 0.079 0.154 0.233 0.334 0.400 http://www.paper51.com
吸光度A平均值 0.000 0.084 0.173 0.241 0.329 0.407 http://www.paper51.com
http://www.paper51.com 图2 铁标准曲线（方案二） copyright paper51.com 2.2 灵敏度比较 paper51.com 灵敏度是指待测元素的浓度或质量改变一个微小量时吸光度的变化量。分光光度中灵敏度常用摩尔吸光系数ε来表示。 内容来自www.paper51.com 由上述两种方案的回归方程可看出，方案二的回归方程的斜率比第一种方案的斜率大，两种方法的相对误差大约为： 内容来自www.paper51.com Er= copyright paper51.com 因此，无论是从提高分析方法的灵敏度还是从提高方法的精密度的角度来说，选用第二种方案都是较好的方案。 内容来自www.paper51.com 3 检出限及测定限范围的确定（方案二的加入顺序） 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |