任务二 邻二氮菲分光光度法测水中微量铁测量波长的选择
任 务 简 介
溶液对各种不同波长光的吸收用光谱曲线来描述，吸收光谱曲线是将不同波长的光依次通过固定浓度的被测溶液，用分光光度计测量每一波长下相应对光的吸收程度（吸光度），以波长（λ）为横坐标，以吸光度（A）为纵坐标作图，可得一曲线，这曲线称吸收光谱曲线，它描述了物质对不同波长光的吸收程度。曲线的最高点对应波长就是最大吸收波长。
任 务 目 标
（1）了解电磁光谱特性，知晓各种电磁波的波长范围，学会单位之间的换算。
（2）掌握吸收曲线的测绘和测量波长的选择。
任 务 准 备
试剂与仪器
1．试剂
（1）200μg/mL铁标准储备溶液 准确称取1.7268g NH4Fe（SO4）2·12H2O，置于烧杯中，以50mL 2mo1/L HSO4溶液溶解后转入1000mL容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀。
（2）5%盐酸羟胺溶液（临用时配制）。
（3）0.15%邻二氮菲（也称邻菲罗啉）溶液 临用时配制，应先用少许乙醇溶解，再用水稀释。
（4）乙酸-乙酸钠溶液 称取82g无水乙酸钠用500mL水溶解，加120mL冰乙酸，用水稀释至1000mL。
2．仪器
SP-723型可见分光光度计（1台）、100mL容量瓶（1只）、50mL容量瓶（2只）、10mL吸量管（1支）、5mL吸量管（2支）、2mL吸量管（1支）。
内 容
1．显色溶液的配制
（1）20μg/mL铁标准溶液配制吸取10.00mL铁标准储备溶液（200μg/mL）于100mL容量瓶中（见图1-20），用水稀释到刻度，摇匀（见图1-21）。
图1-20 吸取铁标准储备液于100mL容量瓶中
图1-21 定容
（2）显色溶液的配制 取50mL容量瓶2只，分别准确加入20μg/mL的铁标准溶液0.00mL、10.00mL，再于各容量瓶中分别加入5%盐酸羟胺2mL，摇匀，稍停，再各加入乙酸-乙酸钠溶液5mL及0.15%邻二氮菲溶液3mL，每加一种试剂后均摇匀再加另一种试剂，最后用蒸馏水稀释到刻度，摇匀。
2．制作邻二氮菲测铁的吸收光谱曲线
（1）测绘吸收曲线并选择测量波长 选用加有10.00mL铁标准溶液的显色溶液，以不含铁的试剂溶液为参比（见图1-22），用1cm比色皿，在723型分光光度计上从波长400～600nm间，每隔10nm测一次吸光度，在最大吸收波长左右，再每隔5nm各测一次。注意，每改变一次波长，均需用参比溶液将吸光度调到0.000（操作步骤见图1-23～图1-25），然后再测吸光度（步骤见图1-26、图1-27）。以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线。选择吸收曲线的峰值波长为本实验的测量波长。
图1-22 放入参比、待测液
图1-23 按“0% T”键
图1-24 按“100% T”
图1-25 吸光度调到0.000
图1-26 按“▲”“▼”调节波长
图1-27 调波长400～600nm，记录实验数据
（2）数据记录（见表1-1）
表1-1 测量不同波长的吸光度数据
（3）绘制吸收曲线 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸收曲线。选择吸收曲线的峰值波长为本实验的测量波长。具体操作步骤见图1-28～图1-35。
图1-28 打开Excel
图1-29 输入波长及吸光度
图1-30 选中数据，点“图标向导”
图1-31 选中“XY散点图”
图1-32 点“完成”
图1-33 右击，选择“图表选项”
图1-34 填好“图标标题”“数值（X）轴”“数值（Y）轴”后，点“确定”
图1-35 最佳波长
知识连接
一、认识电磁光谱
1．光的特性
光是一种电磁波（电磁辐射），具有波和粒子的二象性。光的最小单位为光子，光子具有一定的能量，其能量与光的波长或频率有关，它们之间的关系为：
E=hν=h 
式中 E —能量，J（1eV=1.602×10-19J）；
h —普朗克常数，6.626×10-34J·s；
ν —频率，Hz；
c —光速，真空中约为3×1017nm/s
λ —波长，nm。
表1-2为各种电磁波谱的波长范围。
表1-2 各种电磁波谱的波长范围
从上式可知，能量与波长成反比，即波长愈长能量愈小，波长愈短能量愈大。
2．物质对光的选择性吸收及溶液颜色的产生
雷雨过后，阳光明媚的话，人们可以看见彩虹。这是太阳光照射到空气中的水滴，光线被折射及反射后形成的七彩光谱。这说明日光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色按一定比例混合而成的白光。通过单色器之后，可以把各种波长的光彼此分离开来，得到不同颜色的单色光。
溶液颜色是物质对光选择性吸收的结果。例如各种颜色的光透过的程度相同，则溶液无色透明；硫酸铜溶液因为吸收了黄色光而呈现蓝色；氯化铁溶液因为吸收了蓝色光而呈黄色。两种单色光能按一定比例混合为白光，则这两种光互为补色光。不同波长光的颜色及互补色见表1-3。
表1-3 不同波长光的颜色及互补色
二、吸收光谱曲线
溶液对各种不同波长光的吸收情况，通常用光谱曲线来描述，吸收光谱曲线是通过实验求得。将不同波长的光依次通过固定浓度的被测溶液，用分光光度计测量每一波长下相应对光的吸收程度（吸光度），以波长（λ）为横坐标，以吸光度（A）为纵坐标作图，可得一曲线，这曲线称为吸收光谱曲线，它描述了物质对不同波长光的吸收程度。曲线的最高点对应波长就是最大吸收波长，以λ最大（或λmax）表示。
三、单位之间的换算
1m（米）=102cm（厘米）=103mm（毫米）=106μm（微米）=109nm（纳米）
任 务 总 结
技能点 知识点
分光光度计的使用
了解电磁光谱特性
配制铁标准溶液和显色溶液
单位换算
参比溶液的使用
求最佳波长
掌握吸收光谱曲线的测绘
思 考 题
（1）邻二氮菲分光光度法测铁测量波长的选择实验中，铁标准溶液是用什么药品配制成的？
（2）波长为5nm的光属于什么光？
（3）510nm的光是什么颜色？蓝光和绿光的互补光各是什么光？
（4）什么是吸收光谱曲线？
（5）0.2m= cm= mm= μm= nm
（6）光在真空中的速度约为多少？
（7）小组讨论说一说用电脑作吸收光谱曲线图时，有哪些操作步骤？