Железо (III)
образует с сульфосалициловой кислотой ряд комплексов, состав и окраска которых зависят
от кислотности раствора. При рН = 3 образуется
соединение фиолетового цвета состава 1:1. Светопоглощение
этого комплекса максимально при 510 нм (ε = 1600).
При рН = 4 – 9 образуется соединение состава 1:2,
имеющее красный цвет, а при рН = 9 – 11,5 – желтое
комплексное соединение состава 1 : 3 (λмах = 416 нм, ε = 4000). При рН =12 комплекс разлагается с выделением гидроксида железа.
Железо(II) не образует окрашенных соединений с сульфосалициловой
кислотой. Однако в аммиачной среде Fe(II) легко окисляется
до Fe(III), поэтому в этих условиях можно определять
суммарное содержание железа. Определение содержания железа выполняется
фотометрическим методом по реакции образования желтого комплекса с
сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде. При изменении кислотности может
получиться комплекс другого состава, имеющий фиолетовую или розо¬вую
окраску. В этом случае в колбу, где проходит колориметрическая реакция, следует
добавить больше аммиака — столько, сколько нужно для появления желтой окраски.
Реактивы. Кислота сульфосалициловая C7H6O6S, 25%-й раствор. Квасцы железоаммонийные
NH4Fe(SO4)2∙ 12H2O (к). Аммиак NH3, водный 10% -й
раствор. Кислота серная H2SO4 (х.ч.) 0,05М раствор.
Посуда. Пипетка градуированная (10 мл) и простая (2 мл). Колбы
мерные (50 и 100 мл). Цилиндры мерные (10 и 25 мл).
Аппаратура. Фотоэлектроколориметр ФЭК–56М.
1.Приготовление стандартных растворов сульфосалицилата
железа. В мерные колбы на 50 мл поместить 0, 2, 4, 6, 8 и 10 мл
стандартного раствора железо-аммонийных квасцов, в
каждую колбу добавить 3 мл раствора сульфосалициловой кислоты, 1 мл серной
кислоты и довести до метки дистиллированной водой.
2. Снятие спектра поглощения сульфосалицилата
железа, выбор светофильтра и расчет молярного коэффициента светопоглощения.
Самый концентрированный раствор наливают в кювету фотоэлектроколориметра
(l=1 см); в качестве раствора сравнения берут воду. Измеряют оптическую
плотность полученного раствора для всех светофильтров или в диапазоне длин волн
400 – 600 нм. Строят кривую светопоглощения в
координатах оптическая плотyость – длина волны и
выбирают для дальнейшей работы светофильтр, соответствующий максимуму
поглощения света окрашенным соединением (λmax).
По данным измерений рассчитывают молярный коэффициент светопоглощения
сульфосалицилатного комплекса железа при λтах.
где Аmах — оптическая плотность
окрашенного раствора при длине волны λтах; l – толщина светопоглощающего
слоя (здесь l =
3. Построение градуировочного графика. Для
построения градуировочного графика измеряют
оптическую плотность приготовленных стандартных растворов железоаммонийных
квасцов, содержащих различные количества железа.
Измеряют оптическую плотность стан¬дартных
растворов (Аст) в выбранных условиях (три
параллельных измерения для каждого раствора) и строят градуировочный
график в координатах оптическая плотность – концентрация железа. Данные заносят
в таблицу.
4. Фотометрирование исследуемого
раствора. Полученную задачу в колбе на 50 мл (V1) довести до
метки дистиллированной водой. Перемешать, отобрать аликвоту
10 мл (Vп) и поместить ее в колбу на 50 мл (V2),
добавить 3 мл сульфосалициловой кислоты, 1 мл серной кислоты и довести до метки
дистиллированной водой. Измерить оптическую плотность Ах (три параллельных
определения) при выбранном светофильтре (l =