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显色反应和显色剂
CONTENTS
目 录
.显色反应
吸光度的测量原理
01
02
01
显色反应
在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。显色反应可分两大类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主要的显色反应。与被测组分化合成有色物质的试剂称为显色剂。同一组分常可与若干种显色剂反应，生成若干有色化合物，其原理和灵敏度亦有差别。一种被测组分究竞应该用哪种显色反应，可根据所需标准加以选择。
选择显色反应的一般标准 :
(1) 选择性要好。一种显色剂最好只与一种被测组分起显色反应，这样干扰就少。或者干扰离子容易被消除、或者显色剂与被测组分和干扰离子生成的有色化合物的吸收峰相隔较远。
(2)灵敏度要高。由于吸光光度法一般是测定微量组分的，灵敏度高的显色反应有利于微量组分酌测定。灵敏度的高低可从摩尔吸光系数值的大小来判断，κ值大灵敏度高，否则灵敏度低。但应注意，灵敏度高的显色反应，并不一定选择性就好，对于高含量的组分不一定要选用灵敏度高的显色反应。
(3)对比度要大。即如果显色剂有颜色，则有色化合物与显色剂的最大吸收波长的差别要大，一般要求在60nm以上。
(4)有色化合物的组成要恒定,化学性质要稳定。有色化合物的组成若不确定，测定的再现性就较差。有色化合物若易受空气的氧化、日光的照射而分解，就会引入测量误差。
(5)显色反应的条件要易于控制。如果条件要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性就差。
02
显色剂
(1)无机显色剂
许多无机试剂能与金属离子起显色反应，如Cu2+与氨水形成深蓝色的络离子Cu(NH4)42+，SCN-与Fe3+形成红色的络合物Fe(SCN)2+或Fe(SCN)63-等。但是多数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高，其中性能较好，目前还有实用价值的有硫氰酸盐、钼酸铵、氨水和过氧化氢等。
(2)有机显色剂
许多有机试剂，在一定条件下，能与金属离子生成有色的金属螯合物(具有环状结构的络合物)。
将金属螯合物应用于光度分析中的优点是：
1．大部分金属螯合物都呈现鲜明的颜色，摩尔吸光系数大于104，因而测定的灵敏度很高；
2．金属螯合物都很稳定，一般离解常数都很小，而且能抗辐射；
3．专用性强，绝大多数有机整合剂，在一定条件下，只与少数或其一种金属离子络合，而且同一种有机螯合剂与不同的金属离子络合时，生成具有特征颜色的螯合物
4．虽然大部分金属螯合物难溶于水，但可被萃取到有机溶剂中，大大发展了萃取光度法。
5．在显色分子中，金属所占的比率很低，提高了测定的灵敏度。因此，有机显色剂是光度分析中应用最多最广的显色剂，寻找高选择性、高灵敏度的有机显色剂，是光度分析发展和研究的重要内容。
在有机化合物分子中，凡是包含有共轭双键的基团如—N＝N—、—N＝O、—NO2、对醌基、＝C＝O(羰基)、＝C＝S(硫羰基)等，一般都具有颜色，原因是这些基团中的л电子被光激发时，只需要较小的能量，能吸收波长大于200nm的光，因此，称这些基团为生色团；某些含有未共用电子对的基团如胺基—NH2，RHN—，R2N—(具有一对未共用电子对)，羟基-OH(具有两对末共用电子对)，以及卤代基—F，—Cl，—Br，—I等，它们与生色基团上的不饱和键互相作用，引起永久性的电荷移动，从而减小了分子的活化能促使试剂对光的最大吸收“红移” (向长波方向移动)，使试剂颜色加深，这些基团称为助色团。
含有生色基团的有机化合物常常能与许多全属离子化合生成性质稳定且具有特征颜色的化合物，且灵敏度和选择性都很高，这就为用光度法测定这些离子提供了很好的条件。
有机显色剂的种类很多，下面仅将应用较广泛的几种介绍如下：
1.邻二氮菲
2.双硫腙
3. 二甲酚橙
4. 偶氮胂III
5．铬天青S
有机显色剂
CH3－C－C－CH3
HO－N N－OH
＝
＝
N
N
OH
COOH
SO
3
H
OO型：
N
N
N
O
H
OH
ON型：
PAR
N
H
N
H
N
S
N
S型：
双硫腙
NN型：
丁二酮肟
邻二氮菲
磺基水杨酸

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