顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇ppt課件

1、2.4顯色反響及顯色條件的選擇2.4.1 顯色反響 顯色反響主要有下述三種類型： 配位反響氧化復(fù)原反響三元配合物的分析特性1配位反響 這是最常用的方法.許多配位離子和配合物有較深的顏色,可以用于鑒定某些金屬離子、陰離子或有機(jī)化合物.配位劑可以是無機(jī)配位劑,如:H2O2能使Ti4+顯色,但目前更多的是運(yùn)用有機(jī)配位劑，如用磺基水磺酸測定Fe2+ 這類有機(jī)試劑普通含有生色團(tuán)和助色團(tuán)，生色團(tuán)是含有共軛雙鍵的基團(tuán)，如-N=N-(偶氮基)，-N=O(亞硝基等,助色團(tuán)是含有共用電子對的基團(tuán)。例如： 胺基(-NH2,RHN-R2N-)鹵代烴(-F,-Cl, -Br,-I)等具有一對未共用電子對；羥基(-OH)

2、,具有兩對共用電子對。 它們與生色團(tuán)的不飽和鍵相作用，引起永久性的電荷挪動，從而減少分子的激發(fā)能，促使顯色反響產(chǎn)物顏色加深，對光的最大吸收向長波方向挪動，這種景象稱為“紅移。2氧化復(fù)原反響 一些離子可以經(jīng)過氧化復(fù)原反響,使其成為有色離子.如Cr、Mn可氧化成CrO42-、Cr2O72-、MnO4-等有色離子而加以鑒定.鉬酸胺可與磷酸、砷酸、硅酸等生成雜多酸,在一定條件下,雜多酸中的鉬可復(fù)原成鉬藍(lán),從而可以進(jìn)展P、As、Si等微量元素的比色測定.利用構(gòu)成鉬藍(lán)反響還可以測定一些復(fù)原性物質(zhì)，例如糖類等。 利用氧化復(fù)原反響可以測定很多能變色的有機(jī)物,例如利用2,3,5-三苯四氯唑和藍(lán)四氮唑,可以測定醛

3、、酮糖等復(fù)原性物質(zhì)。3三元配合物的分析特性 假設(shè)顯色反響加兩種顯色劑可以構(gòu)成三個組分的混合配合物。這種方法大大的提高了顯色劑的穩(wěn)定性、靈敏性、選擇性。 三元配合物比較穩(wěn)定,可提高分析測定的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性。 例如Ti-EDTA-H2O2三元絡(luò)和物的穩(wěn)定性比Ti-EDTA和Ti-H2O2二元絡(luò)和物的穩(wěn)定性分別添加強(qiáng)約1000倍和100倍。3三元配合物的分析特性 三元絡(luò)和物對光有較大的吸收容量,所以進(jìn)展光度測定時它比二元絡(luò)和物具有更高的靈敏度。如用H2O2測定釩，靈敏度太低(=2.7102)。而用PAR顯色靈敏度雖有提高，但選擇性差。 假設(shè)將V5+、H2O2、PAR三者混合,一定條件下那么構(gòu)成紫紅色

4、的三元絡(luò)合物，靈敏度可大大提高(=1.4104)，最大吸收波長也移至540nm原最大吸收波長為450nm，出現(xiàn)較大紅移。 3三元配合物的分析特性構(gòu)成三元絡(luò)合物的顯色反響比二元體系具有更高的選擇性。這是由于在二元絡(luò)合物中，一種配位體常與多種金屬離子產(chǎn)生類似絡(luò)合反響，而當(dāng)體系中兩種配位體構(gòu)成三元絡(luò)合物時，就減少了金屬離子構(gòu)成類似絡(luò)合物的能夠性。 例如：鈮和鉭都可與鄰苯三酚生成二元絡(luò)合物，但是在草酸介質(zhì)中，只需鉭能與鄰苯三酚構(gòu)成黃色的鉭-鄰苯三酚-草酸三元絡(luò)合物，鈮那么不能構(gòu)成類似的三元絡(luò)合物，因此提高了反響的選擇性。三元絡(luò)合物在光度分析中的運(yùn)用特點(diǎn) 三元絡(luò)合物在光度分析中的運(yùn)用特點(diǎn)還有很多：三元絡(luò)

5、合物在光度分析中的運(yùn)用特點(diǎn)還有很多： 可以改善顯色條件可以改善顯色條件, ,例如有例如有CTMACCTMAC氯化十氯化十六烷基三甲基胺存在時六烷基三甲基胺存在時,Al3+,Al3+與絡(luò)天青與絡(luò)天青S S構(gòu)成構(gòu)成三元絡(luò)合物比沒有三元絡(luò)合物比沒有CTMACCTMAC時構(gòu)成二元絡(luò)合物的時構(gòu)成二元絡(luò)合物的pHpH范圍寬范圍寬; ; 具有較好的萃取性能具有較好的萃取性能, ,例如例如Mn2+Mn2+在在pH11pH11時時能與雙硫腙構(gòu)成有色絡(luò)合物能與雙硫腙構(gòu)成有色絡(luò)合物, ,參與吡啶萃取時參與吡啶萃取時, ,穩(wěn)定的三元配合物大大提高了萃取率。穩(wěn)定的三元配合物大大提高了萃取率。2.4.2 顯色條件的選擇顯

6、色條件的選擇 吸光光度法是測定顯色反響到達(dá)平衡后溶液的吸光度，為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，必需從研討平衡著手了解影響顯色反響的要素，控制適當(dāng)?shù)臈l件，使反響完全和穩(wěn)定。顯色反響的主要條件 顯色的主要條件有以下幾點(diǎn)： 1顯色劑用量 顯色反響普通可以用下式表示：M + R MR 為了減少反響的可逆性，根據(jù)同離子效應(yīng)，參與過量的顯色劑是必要的，但過量太多，有時會有副反響產(chǎn)生，反而不利。吸光度與顯色劑用量關(guān)系圖2-11是吸光度與顯色劑用量關(guān)系的幾種情況。圖211吸光度與顯色劑用量的關(guān)系 從三個圖中可以得到： 可以選用的用量較寬 可以選用的用量較窄 闡明隨著顯色劑用量的添加，吸光度也不斷增大。 2溶液的酸度 溶液

7、的酸度對顯色反響的影響是多方面的 : 例如由于顯色劑大多是有機(jī)弱酸，酸度影響顯色劑的離解，因此影響顯色劑反響的完全程度。 又如許多顯色劑本身就是酸堿指示劑，配位反響后的顏色必需與顯色劑本身的顏色有顯著的不同。 二甲酚橙pH6.3呈紅紫色，pH6.3呈黃色，與金屬配合物那么呈紅色，故只適宜于pH 12 配合物被破壞，生成 FeOH3 沉淀3顯色時間、溫度等要素的影響 由于反響速率不同，完成反響所需的時間常有很大差別同時，有色化合物在放置過程中也會發(fā)生變化。 有的迅速反響且能穩(wěn)定較長時間如Fe3+與磺基水楊酸反響。有的放置一段時間反響才達(dá)平衡，溶液顏色才達(dá)穩(wěn)定程度如硅鉬藍(lán)的生成。 有的放置一段時間后由于各種緣由，如空氣氧化、試劑分解或揮發(fā)、光照射等而褪色如硅鉬藍(lán)只穩(wěn)定0.51h。 4溫度對顯色反響也有影響 如Fe3與磺基水楊酸反響室溫就能進(jìn)展，硅鉬藍(lán)的生成假設(shè)在沸水中那么只需30s。 2.4.3 干擾離子的影響及其消除 有的干擾離子本身有顏色， 如Cu2藍(lán)、Co2紅、Cr3綠、Fe3黃； 有的與試劑生成有色配合物，如硅鉬藍(lán)法測Si時，P、As也與鉬酸銨生成雜多酸且同時被復(fù)原成鉬藍(lán)干擾測定； 有的與試劑或被測離子生成更穩(wěn)定化合物，使被測離子配位不完全等。 因此，對與一個新的比色方法的提出，往往必需做干擾離子實(shí)驗(yàn)。