顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇
進(jìn)行比色分析或光度分析時(shí),首先要把待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物,然后進(jìn)行比色或光度測(cè)定。
將待測(cè)組分轉(zhuǎn)變成有色化合物的反應(yīng)叫顯色反應(yīng),與待測(cè)組分形成有色化合物的試劑稱為顯色劑。
3.1.1 顯色反應(yīng)的選擇
顯色反應(yīng)分兩類,即絡(luò)合反應(yīng)和氧化還原反應(yīng),絡(luò)合反應(yīng)是最主要的顯色反應(yīng)。
選用的原則是:
3.1.1.1 選擇靈敏的顯色反應(yīng)。摩爾吸光系數(shù)ε的大小是顯色反應(yīng)靈敏度高低的重要標(biāo)志,因此應(yīng)當(dāng)選擇生成的有色物質(zhì)的ε較大的顯色反應(yīng)。一般來說,當(dāng)ε為104-105時(shí),可認(rèn)為該反應(yīng)靈敏度較高。
3.1.1.2 盡可能選擇選擇性好的顯色劑。即顯色劑僅與一個(gè)組分或少數(shù)幾個(gè)組分發(fā)生顯色反應(yīng)。
3.1.1.3 顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無明顯吸收。通常把兩種有色物質(zhì)最大吸收波長(zhǎng)之差稱為對(duì)比度,一般要求顯色劑與有色化合物的對(duì)比度在60nm以上。
3.1.1.4 反應(yīng)生成的有色化合物組成恒定,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
3.1.2 顯色條件的選擇
吸光光度法測(cè)定的是顯色反應(yīng)達(dá)到平衡后溶液的吸光度,因此要得到準(zhǔn)確的結(jié)果,必須從研究平衡著手,了解影響顯色反應(yīng)的因素,控制適當(dāng)?shù)臈l件,使顯色反應(yīng)完全和穩(wěn)定。
3.1.2.1 根據(jù)溶液平衡原理,有色絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)越大,顯色劑過量越多,越有利于待測(cè)組分形成有色絡(luò)合物。但是過量顯色劑的加入有時(shí)會(huì)引起副反應(yīng),對(duì)測(cè)定反而不利。
3.1.2.2 酸度對(duì)顯色反應(yīng)的影響是多方面的。一種金屬離子與某種顯色劑反應(yīng)的適宜酸度范圍是通過實(shí)驗(yàn)來確定的。確定的方法是固定待測(cè)組分及顯色劑的濃度,改變?nèi)芤簆H值,測(cè)定其吸光度,作出吸光度-pH值關(guān)系曲線,選擇曲線平坦部分對(duì)應(yīng)的pH值作為測(cè)定條件。
3.1.2.3 顯色反應(yīng)一般在室溫下進(jìn)行,有的反應(yīng)需要加熱,以加速顯色反應(yīng),使之進(jìn)行完全。
3.1.2.4 大多數(shù)顯色反應(yīng)需要經(jīng)過一定的時(shí)間才能完成,其長(zhǎng)短與溫度的高低有關(guān),也會(huì)受到空氣的氧化或發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)使眼色顏色減弱。因此必須通過實(shí)驗(yàn)作出在一定溫度下的吸光度-時(shí)間關(guān)系曲線,得到適宜的顯色時(shí)間。
3.1.3 干擾的消除
3.1.3.1 干擾的類型
光度分析中,共存離子如本身有顏色,或與顯色劑作用生成有色化合物,都將干擾測(cè)定。
a.干擾離子本身有顏色
b.干擾離子本身無顏色,但能與顯色劑反應(yīng)生成穩(wěn)定的配合物。若生成的配合物有色則直接干擾測(cè)定,若生成的配合物無色,也降低了顯色劑的濃度,影響被測(cè)離子與顯色劑的反應(yīng),而產(chǎn)生誤差。
c.干擾離子與被測(cè)離子反應(yīng)生成配合物或沉淀,影響被測(cè)離子的測(cè)定。
3.1.3.2 消除干擾的方法
a.控制溶液酸度。
b.加入掩蔽劑與干擾離子形成更穩(wěn)定的化合物,使干擾離子不再產(chǎn)生干擾。
c.里用參比溶液消除某些有色干擾離子的影響。
d.選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鞑ㄩL(zhǎng)以消除干擾。
e.采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法。