《仪器分析》显色课时.doc

1、武汉软件工程职业学院教案（附页）章节名 称第一 篇 分子光谱技术授 课安 排授 课时 数1授 课时 间授 课方 法讲授授 课 教 具教 学目 的掌握显色反应的分类、显色反应的条件优化和条件的选择教 学重 点显色反应的条件优化和条件的选择教 学难 点显色反应的条件优化和条件的选择装 订 线项目六 无色（浅色）物质可见光区的吸收光谱分析一、认识显色反应 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，将待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

2、反应最主要，对于显色反应，一般应满足下列标准。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。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)有色化合物的组成要恒定。化学性质稳定，对于形成不同显色反应配位比的配位反应，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。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

3、色剂最大吸收波长之差在60nm以上。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。二、 显色反应条件的选择 1.显色剂用量吸光度A与显色剂用量cR的关系会出现如图所示的几种情况。选择曲线变化平坦处。装 订 线2.反应体系的酸度在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒定的平坦区所对应的pH范围。3.显色时间与温度升温加快显色，但温度偏高，有色物质分解，由实验来确定。 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。4.溶剂 一般尽量采用水相测定。5 副反应的影响 6

4、共存离子的影响。(1)加入掩蔽剂选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩蔽剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分的测定。 例：测定Ti4，可加入H3PO4掩蔽剂使Fe3+(黄色)成为Fe(PO)23-(无色)，消除Fe3+的干扰；又如用铬天菁S光度法测定Al3+时，加入抗坏血酸作掩蔽剂将Fe3+还原为Fe2+，消除Fe3+的干扰。(2)选择适当的显色反应条件(3)分离干扰离子三、显色剂 (R) 1 无机显色剂： 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。 2 有机显色剂： R

5、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。 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。 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 RNHR2N 羟基： OH OR SH CL 等 。 常用的有机显色剂： 有机显色剂的类型、品种都非常多。 A ：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

6、物，都是带色的。 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 ： 选择性高 ( 比二元体系 ) 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。 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。 3、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。4、有机显色剂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

7、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104,灵敏度高。 （2）稳定，离解常数小。 （3）选择性高，专属性强。 （4）可被有机溶剂萃取，广泛应用于萃取光度法。装 订 线（第 页）