显色反应及显色条件的选择.doc

第三节 显色反应及显色条件的选择 将待测组分变成有色络合物的反应－显色反应. ﻫ与待测组分形成有色络合物的试剂－显色剂一、显色反应的选择：　ﻫ（ 1 )灵敏度高： ε　大是显色反应灵敏度的重要标志 ﻫﻫ图6—5 吸光度与显色剂浓度的关系曲线　4 .显色温度：升温加快显色，但温度偏高， ﻫ有色物质分解，由实验来确定 ﻫ总之:通过实验，分别作出 A ~　[R］,pH　，t ,Ｔ 曲线,找出合适的　［Ｒ］　，pH,t，Ｔ ,即找出平坦区. 5　副反应的影响 6 溶剂的影响 7 ．共存离子的影响　ﻫ消除共存离子干扰的方法: (（5） 选用适当的分离方法　三、显色剂　（Ｒ） ﻫ1 ．无机显色剂： ﻫ无机显色剂在光度分析中应用不多,这主要是因为生成的络合物不够稳定，其灵敏度与选择度也不够高，目前，有价值的仅有硫氰酸盐、钼酸铵、 H２Ｏ2　等.　ﻫ2 .有机显色剂： R ﻫ大多数有机显色剂　R 与金属离子生成稳定的螯合物，显色反应的选择性和灵敏度都较高在吸光光度法中应用广泛. ① 生色团：可吸收光子而产生跃迁的原子基因它一般是分子中含有一个或多个某些不饱和基因 ( 共轭体系 ） 的有机化合物. ② 助色团：含有孤对电子的基因，显然本身没有颜色，当它与某生色团相联时， （ 与其不饱和键相互作用 ） ，能使该生色团的吸收波长位置向长波方向移动　（ 即红移 ） ,且光谱强度有所增大。

如：胺基: —NH2　 　　 R—NH—　 　　 R２N- 　 羟基：— OH　　 -ＯR 　　 -SH 　　 　-CL　等 ﻫ③ 常用的有机显色剂： ﻫ有机显色剂的类型、品种都非常多 ﻫA :偶氮类显色剂:含有偶氮基 - N=N — 凡含有偶氮结构的有机化合物，都是带色的 ﻫ偶氮类显色剂：性质稳定,显色反应灵敏度高，选择性好，对比度较大 如： 偶氮胂 Ⅲ:　③ 选择性高 （ 比二元体系　） ﻫ一种配体常可与多种金属离子产生类似的络合反应,而当形成三元络合物时，就减少了形成类似络合物的可能性 ﻫ如：铌、钽都可与邻苯三酚生成二元络合物，但在草酸介质中只有钽-邻苯三酚—草酸.一、显色反应和显色剂1、显色反应ﻫ    在无机分析中,很少利用金属水合离子本身的颜色进行光度分析，因为它们的吸光系数值都很小一般都是选适当的试剂,将带测离子转化为有色化合物,再进行测定这种将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应，叫显色反应.显色反应有氧化还原反应和配位反应而配位反应最主要,对于显色反应，一般应满足下列标准2、选择显色反应的一般标准 　 （1）选择性好一种显色剂最好只与被测组分起显色反应干扰少，或干扰容易消除。

ﻫﻫ   （2）灵敏度高分光光度法一般用于微量组分的测定，故一般选择生成有色化合物的、吸光度高的显色反应但灵敏度高后，反应不一定选择性好.故应全面加以考虑.对于高含量组分的测定，不一定选用最灵敏的显色反应应考虑选择性）ﻫ   (３）有色化合物的组成要恒定化学性质稳定，对于形成不同配位比的配位反应，必须注意控制试验条件，使生成一定组成的配合物，以免引起误差   （4）有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大.这样显色时的颜色变化鲜明,而且在这种情况下,试剂空白一般较小一般要求有色化合物的最大吸收波长与显色剂最大吸收波长之差在６０nm以上ﻫﻫﻫR为显色剂，MR为有色化合物.ﻫ   (５）显色反应的条件要易于控制如果要求过于严格,难以控制,测定结果的再现性差ﻫ3、无机显色剂   　许多无机试剂能与金属离子起显色反应，如与氨水反应生成深蓝色的配离子,但多数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高其中性能较好当有实用价值的无机显色剂列于表7—1：ﻫ表7-１ 常用的无机显色剂ﻫ显色剂 反应类型　 滴定元素 　酸度 有色化合物组成 颜色 测定波长/nm硫氢酸盐 配位 　　　 　 Ｆe(Ⅲ） 　０。

１~０８molL－1ＨNO3 Ｆe（SCN）52— 红 48０ﻫＭo（Ⅵ） 15~２ｍol.L-1H2ＳO4　　　ＭoO（SCＮ)５- 橙 　　4６0W（Ⅴ） 1.5~２molL－１H2SO4　WO(ＳCN)4－ 黄 40５Nb(Ⅴ）　３~４mｏｌ.L-１ＨＣl　NbO(SCN）4— 黄　　 4２0钼酸铵 杂多酸 　Si 　 0.１5～0.3mｏlL—1H2SO４ H４SiＯ４10MoＯ３Mo2O3 蓝 670~820P ０５ｍolL-1H2SＯ4　Ｈ3PO4１0MoO3Ｍo2Ｏ3 蓝 670~830ﻫV(Ⅴ）　1mol．L-1HNO3　P２Ｏ5.Ｖ2Ｏ5.2２MｏO3.nH3O 黄 ４2０W 　4～6ｍol．L-１HＣl　 H3PO４10WＯ3.W2O5 　蓝　　660氨水　 配位　Cu(Ⅱ） 浓氨水 　Cu（NH3）４2+ 蓝 　 620Co（Ⅲ） 浓氨水　　Co（NH3）53+　 红5００Ｎi浓氨水Ni（NＨ3)62＋ 紫 ５8０过氧化氢 配位 Ti（Ⅳ) １~2mol.L－1H2SO4 TiＯ(Ｈ2Ｏ2）2+ 黄 420V(Ⅴ） 0.５~3mol.L—１H2SＯ4　 VO（H2Ｏ2）3+　 红橙 4０0～4５0Nｂ 1８mol．Ｌ－１H２SO4 Nb2O3（SO4）2.（H2O2)２　黄 365４、有机显色剂ﻫ    大多数有机显色剂常与金属生成稳定螯合物，有机显色剂中一般都含有生色团和助色团.有机化合物中的不饱和键基团能吸收波长大于2０0nm的光.这种基团称为广义的生色团。

例如偶氮基(—　Ｎ=Ｎ—），醌基等某些会有环对电子的基团,它们与生色团上的不饱和键相互作用，可以影响有机化合物对光的吸收，使颜色加深这些基团称为助色团例如:胺基（-NH2)，羟基(－OH）等，以及卤代基(X-)等,它们能与生色团上的不饱和键相互作用，引起永久性的电荷移动，从而减小了分子的激化能,促使试剂对光的最大吸收向长波方向移动所以这些基团称为助色团有机显色剂是一般分析工作中常用的显色剂,它能与金属离子生成螯合物具有以下优点：   (1）颜色鲜明.一般ε〉104，灵敏度高ﻫ   （2）稳定，离解常数小ﻫ   (3）选择性高,专属性强.ﻫﻫ   (4）可被有机溶剂萃取,广泛应用于萃取光度法显色反应-种类介绍ﻫ有机显色剂种类很多,简单介绍几种：ﻫ   （1）邻二氮菲    属于NN型螯合显色剂,是目前测定微量的较好显色剂显色灵敏度高,ε＝1．1＊１04，λｍax=５08nm可直接测定Ｆe2+反应是特效的，适用还原剂(如盐酸羟氨）将Fe3+还原为Fe2+，然后控制pH＝5～6条件下，Fe2+与试剂作用，生成稳定的红色配合物 　 (2）双硫腙ﻫ    属于含硫显色剂，能用于测定Cｕ2＋、Pb2+、Ｚn2＋、Cd2+、Hg２+等多种重金属离子.采用一致的酸度及加入掩蔽剂的办法，可以消除重金属离子之间的干扰。

提高反应的选择性反应灵敏度很高如Pb2＋的双硫腙的配合物：ﻫλmax=５20nm 　    q=66*104ﻫﻫ   (3）偶氮胂（铀试剂）    属偶氮类螯合显色剂可在强酸型溶液中与Th（IV)、Ｚr(IV)、Ｕ(ＩV）等生成稳定的有色配合物也可以在弱酸性溶液中与稀土金属离子生成稳定的有色配合物可用于测定稀土的总量.５、多元配合物ﻫ   　多元配合物是由三种或三种以上的组分形成的配合物目前应用较多的是由一种金属离子与两种配位体所组成的配合物一般称为“三元配合物”ﻫﻫ    三元配合物在分析化学中,尤其在吸光光度分析中应用较普遍.ﻫ6、金属离子－配合剂-表面活性剂体系ﻫ    金属离子与显色剂反应时,加入某些长碳气链的季胺盐，动物胶活聚乙烯醇等表面活性剂，可以形成胶束状的化合物，颜色向长波移动(红移)，灵敏度会显著提高ﻫ    例如稀土元素与二甲酚橙在pH＝5.5～6形成红色螯合物,显色的灵敏度不够如有溴化十六烷基吡啶(CPＢ)加反应，即生成二甲酚橙:ＣＰB=１：2：2的三元配合物,在pＨ=８~９时呈蓝紫色，灵敏度提高数倍,适用于痕量稀土元素总量的测定.文中如有不足，请您指教！ / 。