[摘要]邻菲罗啉分光光度法测定样品中的铁含量，是一个经典、可靠的仪器分析检测方法，在中职仪器分析课中常作为线下实操项目开展实训教学。此方法利用铁的标准曲线定量样品中铁的含量，其标准曲线线性高低是保证样品测定精度和准确度的关键。经实验验证，利用将铁储备液浓度稀释到40μg/ml～50μg/ml左右的铁标准使用液，来制作标准曲线，可显著提高标准曲线的线性，在其他条件不变的情况下可使相关系数达到四个9以上;此外，铁标准液移取精度、容量瓶校准及定容操作的准确度、玻璃器皿的润洗操作是核心操作点，会影响标准曲线的线性，需要在实操教学中重点讲解和演示。

[关键词]仪器分析;标准曲线;线性;教学

在中职仪器分析课教学和工业分析竞赛中，邻菲罗啉分光光度法测微量铁是学生常做的实训项目。此方法利用铁的标准曲线定量样品中铁的含量，其标准曲线线性高低是保证样品测定精度和准确度的关键。在制作铁标准曲线时，学生的试验结果常存在相关系数达不到三个9的情况，不符合标准曲线对线性的要求，标准曲线的线性好，准确度会提高，线性差，误差一定大，严重影响了样品测定的精度和准确度。因此，在实验及操作中通过分析标准曲线线性的影响因素来提高标准曲线的相关系数，进而有效指导学生实训教学具有重要意义。

一、分光光度法制作铁标准曲线的实验条件

试验制作标准工作曲线主要参照GB/T3049-2006：工业用化工产品铁含量测定的通用方法1，10-菲啰啉分光光度法。具体的实验条件如下。

（一）所用试剂

铁储备液：200μg/ml

抗坏血酸溶液：100mg/L

缓冲溶液：HAc—NaAc缓冲溶液（PH=4.5）

1，10- 邻菲啰啉溶液：2g/l（新鲜配制）

（二）工具及仪器

紫外-可见分光光度计（美普达UV-1800PC-DS2）

仪器数据分析软件：M-Wave Professional 2.0

100mL容量瓶35个

移液管：2mL1支，10mL1支，20mL1支，25mL1支，50mL1支

刻度吸管：10mL、5mL、1mL各1支

（三）实验步骤

①制备铁标准使用液：分别移取10ml、12.5ml、20ml、25ml、50mL铁储备液稀释至100ml容量瓶，以此溶液作为铁标准溶液，浓度分别为20μg/ml、25μg/ml、40μg/ml、50μg/ml、100μg/ml。

②色阶溶液配制：分别制备以上浓度的铁标准液的系列色阶溶液，方法为：用10ml刻度吸量管取铁标准溶液0ml、1ml、2ml、4 ml、6ml、8ml、10ml于 7个100mL容量瓶中，显色处理：以上每个容量瓶按以下规定同时同样处理：加2mL抗坏血酸溶液，摇匀后加20mL缓冲溶液和10mL1，10-邻菲啰啉溶液，用水稀释至刻度，摇匀，放置不少于15min。

③吸光度测定：以不加铁标准溶液的一份为参比，在510nm波长处进行吸光度测定。以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标制作标准工作曲线，平行测定3次。

二、不同铁标准液浓度对标准曲线线性影响

（一）实验数据处理

利用UV-1800紫外-可见分光光度计自带软件M.Wave.Professional，制作标准曲线，记录不同浓度下的最小、最大吸光度值和曲线R值，数据记录如下表1。

（二）实验数据分析

由表1的实验数据可知，不同浓度的铁标准溶液，在其他实验条件不变的情况下制作标准曲线时，曲线的线性值不同，其中用浓度为40μg/ml和 50μg/ml的铁标准液制作得标准曲线线性比较高，分别为0.9999和0.99999，而其它的铁使用液浓度制作标准曲线线性值低于0.999，由此可见，用浓度在40μg/ml以上，50μg/ml以下的铁标准液制作标准曲线，其线性较高，可大幅提高铁测量的准确度，为铁储备液的稀释提供了一定参考。

三、铁标准液移取精度对标准曲线线性影响

基于以上实验操作，需用一根10ml移液管来移取1ml、2ml、4ml、6ml、8ml、10ml于100容量瓶中，在取液操作中，撒液、取液不准都会极大影响标准曲线线性，少取或多取铁使用液，直接影响R值的大小，因此，刻度吸量管的取液操作直接影响标准曲线的线性值，是学生需要掌握的操作重点。

（一）移液管使用关键操作

将移液管直接插入铁标准使用液面下2cm左右处，洗耳球吸液至标线以上，食指堵住关口，将移液管上提离开烧杯，用滤纸擦试管下端伸入溶液部分，另一只手拿干净小烧杯，烧杯倾斜30°，移液管尖竖直贴紧烧杯内壁，调整刻度标线与视线平视时弯月面相切，此时食指按紧管口，使容量瓶倾斜，移液管管尖紧贴内壁，放松食指，使溶液自然地顺壁流下，停15s左右后，移走移液管。

（二）刻度移液管体积误差对标准曲线线性的影响

刻度移液管在移取以上体积的铁标准使用液时，其理论读数体积即刻度移液管示值体积与真实体积之间存在一定差异，特别是移取小体积时候，差异比较大，这势必影响标准曲线的相关系数r，也影响回归方程的斜率和截矩，必然导致样品检测结果出现较大偏差。为了避免上述现象，需要对10ml刻度吸量管进行体积矫正。具体步骤是用分析天平称量，然后将称重的结果换算成系列标准使用液的体积（以下简称“换算体积”）。假设将换算体积代替原先刻度移液管的示值体积制作标准曲线，得到相关系数为R1，同时以移液管示值体积得到的曲线相关系数为R2，结果分析如表2。

当用浓度为50μg/ml的铁标准溶液换算体积，与相对应的吸光度之间的相关系数R1 = 0.9999，而以刻度移液管示值体积与相对应吸光度之间相关系数R2 = 0.9998，显然R1比R2更接近1，也间接反映出换算体积比示值体积更接近真实体积，因此对于10ml刻度吸量管进行体积矫正，可提高标准曲线的线性值。

四、玻璃量器具的关键操作对标准曲线线性影响

（一）容量瓶校准和定容操作

制作标准曲线的7个100ml容量瓶需要进行体积矫正，查看是否在误差允许范围 ±0.1ml，超过允许误差，会对标准曲线线性产生很大影响。校准方式为：在20℃下，将洗涤合格并沥干的容量瓶在分析天平上称量，取出充入蒸馏水至刻度再称量总重，根据密度和质量，计算容量瓶的真实体积V=m/ρ。

制作标准曲线的7个容量瓶加入铁标准溶液后，要规范定容到刻度，这是保证标准曲线的线性关键操作，需要掌握操作重点。定容时，先加水至距离刻度线约1cm处，等1min使附在瓶颈内壁的溶液流下后，视线保持平视，再用胶头滴管加水至弯月面下缘与刻度线相切（如图1所示），然后盖上瓶塞，倒置旋摇15次至充分混匀。

（二）玻璃量器的润洗操作对标准曲线线性影响

制作铁色阶标准溶液，要用烧杯盛取铁标准使用液，要用移液管吸取系列铁标准液，在此过程中使用的烧杯和吸量管需要进行润洗操作。主要原因是润洗操作可以有效避免烧杯和吸量管本身带入其它杂质，并将玻璃器皿可引起的稀释情况降为最低，有效保证在移液中溶液浓度和体积的损失。

烧杯的润洗操作：倒取少量溶液至小烧杯中，双手拿住烧杯呈45°，边转动边使烧杯中的溶液尽可能浸润内壁，后从烧杯嘴弃去溶液，如此反复润洗3次。移液管的润洗操作：将管尖伸入小烧杯的溶液中，待吸液吸至管容积1/3处时，立即用右手食指按住管口并移出，将吸量管横过来，双手拇指和食指分别拿住吸量管两端，边转动边使吸量管中的溶液浸润内壁，当溶液流至刻线以上且距上口2～3cm时，将吸量管直立，使铁溶液由尖嘴放出，如此反复润洗3次。

五、结论

综上所述，影响铁含量测定的标准曲线线性的因素是多方面的、多环节的，在不考虑其他非人为因素情况下，其中使用铁标准液浓度在40μg/ml～50μg/ml范围制作标准曲线，可以显著提高曲线的线性值，达到0.999以上，符合标准曲线对相关系数3个9的要求;除此之外，铁标准使用液移取精度、容量瓶准度、玻璃量器的相关操作都会影响标准曲线的相关系数。因此，在教学中，为了提高铁标准曲线的线性值，需要重点讲解铁储备液的稀释操作、刻度吸量管矫正及吸液操作、容量瓶校准及定容操作、烧杯和移液管润洗等操作要点。

参考文献

[1]国家质量技术监督局.JJF 1059-1999中华人民共和国国家计量技术规范.测量不确定度评定与表示[S].1999.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.化学试剂 铁测定通用方法，GB/T9739-2006[S].2006.