一、实训目标

1．通过分光光度法测定铁的条件试验，学习确定实验条件的方法；

2．了解分光光度计的构造和性能，进一步熟悉分光光度计的使用。

二、实训原理

显色反应能否满足吸光光度法的要求，除了与显色剂的性质有关以外，控制好显色反应的条件也十分重要，在分光光度分析中，为了提高测定结果的灵敏度和准确度，必须通过显色反应的条件试验，选择合适的测量条件。如果条件控制不好，将会严重影响分析的灵敏度和准确度。条件试验包括溶液的酸度、显色剂的用量、溶剂的选择、反应温度、显色时间、干扰离子的影响、有色化合物的稳定性等。本实验只对溶液的酸度、显色剂的用量和有色化合物的稳定性做实验，其他条件自拟实验方案。

1．溶液酸度的试验

溶液的酸度是通过对有色配合物的组成、金属离子的状态、显色剂的浓度及颜色等方面的影响，进而对测定的结果产生影响。合适的酸度，就是固定其他实验条件，而只改变酸度（即pH）的条件下测定溶液的吸光度，然后绘制A-pH曲线，以吸光度大且曲线较平稳的酸度范围作为适宜的酸度条件。

2．显色剂用量的试验

显色剂用量过少，会使显色反应进行不完全；显色剂过量，能使显色反应尽可能进行完全，但如果过量太多，反而会引起副反应。合适的显色剂用量，就是固定其他实验条件，只是改变显色剂用量的条件下测定溶液的吸光度，然后绘制A-V显色剂曲线。以吸光度大且曲线平坦区域、显色剂适当过量且不会减小吸光度的范围作为合适的显色剂用量。

3．有色配合物稳定性的试验

在吸光光度法中，要求有色配合物有一定的稳定性，且在测定过程中，吸光度基本不变，以保证测定结果的准确度。有色配合物稳定性的试验，是在溶液开始显色后，每隔一段时间测定一次吸光度，然后绘制A-t曲线，选择曲线平坦的区域范围作为合适的显色时间范围。显色后一般放置5-10min，但也不要放置太久，因为部分有色配合物放置时间太长，溶液颜色会发生变化，如本实验邻菲罗啉亚铁能稳定4h。

三、实训仪器与试剂

1．仪器

721型（或其他型号）分光光度计；容量瓶；移液管；滴定管；吸量管；可调定量加液器。

2．试剂

100μg/mL铁标准溶液；10.0μg/mL铁标准使用溶液；lg/L邻菲罗啉水溶液；100g/L盐酸羟胺水溶液；HAc-NaAc缓冲溶液（pH=4.5);lmol/LHCl溶液；0.2mol/L NaOH溶液；广泛pH试纸；精密pH试纸。

四、实训步骤

1．有色（配合物）溶液的稳定性试验

取两个50mL容量瓶，一只瓶中准确加入20.0μg/mL的铁标准溶液10.00mL，另一只瓶中不加铁标准溶液，然后在两瓶中分别加100g/L盐酸羟胺溶液1mL，摇匀并放置约2min，再各加入HAc-NaAc缓冲溶液l0mL和lg/L邻菲罗啉溶液5mL，用水稀释至刻度，迅速充分摇匀。以不含铁的试剂空白溶液作参比，用lcm比色皿，在510nm波长处测定不同放置时间有色（配合物）溶液的吸光度。

2．溶液酸度试验

按下表由上至下向50mL容量瓶中依次加入试剂（mL)，配制显色溶液。

由于此显色体系的试剂空白溶液吸光度不随酸度变化，因此仍用步骤1中的试剂空白溶液作参比，在510nm波长处，用lcm比色皿测定各溶液的吸光度。各溶液pH的测定，可先用广泛pH试纸确定其范围，然后用精密pH试纸确定其较准确的pH。条件允许也可以用pH计测定各溶液的pH。

3．显色剂用量试验

按下表由上至下向50mL容量瓶中依次加入试剂（mL)，配制显色溶液。

以不含显色剂的溶液（表中1号溶液）为参比，用lcm比色皿在510nm波长处，测定各溶液的吸光度。

4．数据处理及计算结果

(1)有色（配合物）溶液的稳定性试验。以吸光度A为纵坐标，时间t为横坐标，绘制A-t曲线。根据曲线确定铁与邻菲罗啉显色反应完全所需的适宜时间。

(2）溶液酸度试验。以吸光度A为纵坐标，pH为横坐标，绘制A-pH曲线。根据曲线确定邻菲罗啉测定铁的适宜酸度范围。

(3）显色剂用量试验。以吸光度A为纵坐标，加入显色剂（邻菲罗啉）用量V显色剂为横坐标，绘制A-V显色剂曲线。根据曲线确定测定铁时显色剂的适宜用量。

五、注意事项

(1)本实验只对部分条件做实验，其他条件可由学生自拟实验方案。

(2)条件实验中需改变的物质的用量，具体实验中可根据需要进行调整。

(3)实验过程中，每加入一种试剂均要摇匀。

(4）考察同一因素对显色反应的影响时，应保持仪器的测定条件一致。在测定过程中，应不时重调仪器零点和参比溶液的100%。