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一种简单鉴别铁离子与亚铁离子方法
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学科分类号（二级）
本科学生毕业论文（设计）
　
题　　目　一种简单区别Fe3+与Fe2+的方法
姓　　名 　 付兆锋Fe2+。通过调整实验条件、优化单宁酸试纸的制备过程，采用目测法确定单宁酸试纸的检测限[25]。同时，通过对单宁酸、Fe3+和Fe2+性质的研究，采用分光光度法探究测定络合系数的实验条件，以达到对单宁酸性质的深入研究。
通过改变Fe3+和Fe2+的浓度采用目测法确定单宁酸试纸的检测限，希望这种研究思路能够为快速、灵敏地区别其它金属离子提供研究方法与参考。通过研究单宁酸与Fe3+和Fe2+的络合行为进一步认识单宁酸的组成、结构及性质，以期这种研究能为区别Fe3+和Fe2+提供一种快速、灵敏、全新的方法。
2 实验部分
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TU-1901型紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）
实验所用试剂氯化铁晶体（深圳市迈顿科技有限公司）、氯化亚铁晶体（深圳市迈顿科技有限公司）、单宁酸（宁波韩发化工有限公司）等试剂均为分析纯


mol/L， mol/L， mol/L的单宁酸溶液50 mL。然后滤纸条分别在单宁酸溶液中浸泡2 h，取出干燥即为单宁酸试纸。 mol/L的FeCl3溶液分别滴到单宁酸试纸上，从三组试纸中选出显色速率较快、显色效果最好的一组作为标准试纸进行检测限的测定。
在标准试纸上滴加浓度依次稀释10倍的FeCl3溶液，观察至试纸颜色不再发生变化，以确定其检测限。
络合比的测定
遵循摩尔比法测定络合比的原理。在10 mL的容量瓶中分别加入固定体积的Fe3+标准溶液，然后分别加入体积逐渐增大且浓度一定的单宁酸溶液，定容。用相同方法处理Fe2+标准溶液，从而制得一系列络合物溶液。
用1 cm的比色皿，以空白溶液为参比溶液，在波长200~600 nm处测定各溶液的吸光度。以最大吸收峰对应的吸光度A为纵坐标，cL/cM为横坐标作图，确定络合物的络合比n。
3 实验结果与讨论

实验选用了三组不同浓度的单宁酸溶液进行试纸制备。 mol/L单宁酸溶液制备出的试纸为深棕色，质地干硬， mol/LFeCl3溶液5 s后可观察到试纸变成黑蓝色，由于试纸本身颜色的干扰，显色效果并不明显。 mol/L单宁酸溶液制备出的试纸为棕黄色，质地比较柔软， mol/LFeCl3溶液试纸后迅速变为黑蓝色，颜色和试纸本身差别很大，滴加FeCl3溶液前后，变色效果明显。 mol/L单宁酸溶液制备出的试纸为浅黄色，用同样方法处理，发现试纸颜色立即发生变化， mol/L单宁酸溶液制得的试纸，滴加FeCl3溶液前后试纸颜色变化不明显。因此， mol/L单宁酸溶液制备的试纸作为标准试纸。
在标准试纸上分别滴加逐级稀释10倍的FeCl3溶液，发现随FeCl3溶液浓度的减小，
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试纸逐渐由蓝黑色变为蓝色最后变为浅蓝色。×10-6 mol/L时试纸颜色不再变化。研究表明： mol/L单宁酸溶液制得的试纸显色效果最好，×10-6 mol/L的Fe3+溶液。

用1 cm的比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在波长200~600 nm处测定各溶液的吸光度。结果如下，图3和图4分别为单宁酸与Fe3+和Fe2+形成的络合物的紫外吸收谱图。结果表明：单宁酸与Fe3+形成的络合物在273 nm处和213 nm处有吸收峰，最大吸收波长为213 nm。单宁酸与Fe2+形成的络合物同样有两个吸收峰，分别位于波长271 nm处和212 nm，最大吸收峰出现在212 nm处。
图3单宁酸与Fe3+形成络合物的紫外-可见光吸收谱图
Ultraviolet-Visible Absorption Spectra of Tannins and Fe3+ Complex
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图4单宁酸与Fe2+形成络合物的紫外-可见光吸收谱图
Ultraviolet-Visible Absorption Spectra of Tannins and Fe2+ Complex
将图3和图4所测得的络合物最大吸收峰对应的吸光度A及cL/cM的计算结果列于表1及表2中。表中所用单宁酸、Fe3+及Fe2+×10-6 mol·L－