实验十一

1. 实验十一 混合物中铬、锰含量的同时测定

2. 实验原理 在多组分体系中，如果各种吸光物质之间不相互作用，这时体系的总吸光度等于各组分吸光度之和，即吸光度具有加和性的特点。图2-2-3是在H2SO4溶液中Cr2O72-和MnO4-的吸收曲线，它们有部分重叠，说明在进行分光光度法测定时，两组分相互干扰。根据吸光度的加和性原理，可以通过解联立方程组分别求出各未知组分

3. 解此联立方程组，即可得

4. 本实验以AgNO3为催化剂，在H2SO4介质中，加入过量(NH4)2S2O4氧化剂，将混合液中的Cr3+和Mn2+氧化成Cr2O72-和MnO4-，然后在两者的处（理论值分别为440 nm和545 nm）测定混合液的总吸光度A440Cr+Mn和A545Cr+Mn。式中 、 、、和 分别为Cr2O72-和MnO4-在440nm和545 nm的吸收系数(其单位为L﹒g-1﹒cm-1)，可分别用已知浓度的纯Cr2O72-和MnO4-溶液在440 nm和545 nm处测量其A值计算而得。

5. 仪器与试剂 仪器 UV-1000型紫外可见分光光度计 试剂 （1）1.0 mg.mL-1铬标准溶液 （2）1.0 mg.mL-1 （3）H2SO4-H3PO4混合酸 （4）0.5 mol·L-1 AgNO3溶液 （5）150g·L-1 (NH4)2S2O4溶液（用时现配）。

6. 实验步骤 1．测绘Cr2O7和MnO4-溶液的吸收曲线 在两只100 mL容量瓶中，分别加入5.00 mL Cr（VI）标准溶液和1.00 mL Mn标准溶液，然后各加入30 mL水、10 mL H2SO4-H3PO4混酸、2 mL 150g·L-1 (NH4)2S2O4、10滴0.5 mL 150g·L-1 AgNO3溶液，沸水浴中加热，保持微沸3～5 min。待溶液颜色稳定后，冷却，用水稀释至刻度，摇匀。再用1cm吸收池（事先挑选两个光学性质一致的吸收池），以蒸馏水为参比，在360～760 nm范围内，自动扫描，分别绘制Cr2O72-和MnO4-的吸收曲线，确定各自的最大吸收波长。

7. 2．Cr3+和Mn2+含量的同时测定 在1只100mL容量瓶中，加入1.00mL试样溶液，然后依次加入30mL水、10mL H2SO4-H3PO4混酸、2 mL 150 g·L-1 (NH4)2S2O4溶液和10滴0.50mol·L-1 AgNO3溶液，沸水浴中保持微沸5min以上，待溶液颜色稳定后，冷却，稀释至刻度，摇匀。用1cm吸收池，以蒸馏水为空白，分别在Cr2O72-和MnO4-的 处测定混合液的总吸光度。

8. 3．结果处理 分别从Cr2O72-和MnO4-吸收曲线上查出波长440 nm和545 nm处（两者的理论值）的 、 , 和 值，根椐Cr（VI）、Mn2+标准溶液的浓度(CCr=0.05mg﹒mL-1，CMn=0.01mg﹒mL-1）,由关系式 ，计算出 、 、 和 值。 将各 值和混合液的 、 值代入式（2-2-1）和（2-2-2），即可求出显色液中Cr3+、Mn2+的浓度，以CCr′和CMn′表示。则原试液中CCr =100 CCr′， CMn =100 CMn′（因试液在100 mL容量瓶中被稀释）。

9. 注意： 1.过量的过硫酸铵需加热除去，否则其分解过程在显色液中产生的小气泡将使测量的吸光度值偏高。因此该氧化剂不可过量太多，以免难以除尽。 2.本实验只需在H2SO4溶液中显色即可。如欲测定钢铁中微量的铬和锰才需要加入 H2SO4- H3PO4混酸。原因是HPO42-可以与Fe3+形成无色的络合物，从而消除Fe3+的干扰（其黄色干扰对Cr2O72-的测定）。 思考题 1．本实验中显色液需要加热的两个原因是什么？ 2．根椐吸收曲线，本实验可以选择测定波长为420nm和500nm吗？为什么？