顯色劑用量對顯色反應(yīng)的影響是各種各樣的，一般有三種可能出現(xiàn)的情況，如圖8—7所示。其中(a)的曲線形狀比較常見，當(dāng)顯色劑用量達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，吸光度不再增大，出現(xiàn)XY平坦部分，這意味顯色劑濃度已夠，可在XY區(qū)間選擇合適的顯色劑用量。(b)與(a)不同之處是平坦較窄，在X’Y’這一段范圍內(nèi)，吸光度有穩(wěn)定值，即當(dāng)顯色劑濃度繼續(xù)增大時(shí)，吸光度反而下降。

(c)曲線表明，隨著顯色劑用量的增加，吸光度不斷增大。對上述(b)、(c)兩種情況，就必須嚴(yán)格控制顯色劑的用量，才能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

5、顯色溫度

一般情況下，顯色反應(yīng)是在室溫下進(jìn)行的。但有些顯色反應(yīng)需要加熱至一定的溫度才能完成。

6、顯色時(shí)間

顯色反應(yīng)類型多樣，有的瞬問完成，顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)并在較長時(shí)間內(nèi)保持不變；

有的顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色配合物的顏色很快開始褪色；有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時(shí)問后才穩(wěn)定。因此，必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)來確定最合適測定的時(shí)問區(qū)間。測定方法是從向溶液中加入顯色劑時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔一段時(shí)間測定溶液吸光度，作A-t曲線，曲線上平坦部分所對應(yīng)的時(shí)間，即為測定吸光度的最佳顯色時(shí)間。

7、溶劑和表面活性劑

有機(jī)溶劑可以降低有色化合物的解離度，從而提高測定的靈敏度；還可能提高顯色反應(yīng)的速率，影響有色配合物的溶解度和組成等。

表面活性劑通過形成膠束或者直接參與配合物的形成，可顯著提高顯色反應(yīng)的靈敏度，增加有色化合物的溶解度和穩(wěn)定性。有時(shí)利用表面活性劑的膠束增溶、增敏作用可形成摩爾吸光系數(shù)ε＞10。以上的超高靈敏度顯色體系。

8、液中共存離子的影響

被測試液中往往存在多種離子，共存離子的存在對光度測定的影響大致有三種情況。

①共存離子本身有顏色，在被測物所選用的波長附近有明顯的光吸收。

②共存離子能與顯色劑生成有色化合物，使吸光度值增加，產(chǎn)生正干擾。

③共存離子與被測離子或顯色劑形成更穩(wěn)定的配合物，使顯色反應(yīng)不能進(jìn)行完全，產(chǎn)生負(fù)干擾。

消除共存離子干擾的常用方法如下：

①控制溶液的酸度。主要是根據(jù)配合物穩(wěn)定性的不同，利用控制溶液酸度的方法提高反應(yīng)的選擇性。

②加入適當(dāng)?shù)难诒蝿?，使干擾離子生成無色配合物或無色離子。如用NH4SCN顯色劑測定C02+時(shí)，F(xiàn)e3+的干擾可加入NH4F使之形成無色FeF63-而消除。

③利用氧化還原反應(yīng)，改變干擾離子的氧化值。

④利用生成惰性配合物。例如鋼鐵中微量鈷的測定，常用鈷試劑為顯色劑。鈷試劑不僅與C02+有靈敏的反應(yīng)，而且與Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等都有反應(yīng)。鈷試劑與CO2+在弱酸性介質(zhì)中一旦完成反應(yīng)后，及時(shí)再用強(qiáng)酸酸化溶液，該配合物也不分解。而Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等與鈷試劑形成的配合物在強(qiáng)酸介質(zhì)中很快分解，從而消除了上述離子的干擾，提高了反應(yīng)的選擇性。

⑤選擇適當(dāng)?shù)墓舛葴y量條件。

⑥采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法消除干擾。在不能掩蔽的情況下，可采用沉淀、離子交換、蒸餾、萃取等分離方法除去干擾離子。如使用萃取法可直接在有機(jī)相中顯色，稱萃取光度法。

此外，也可以選擇適當(dāng)?shù)膮⒈热芤阂韵蓴_；還可以利用雙波長法、導(dǎo)數(shù)光譜法等新技術(shù)來消除干擾。

9、顯色劑

顯色劑主要有兩類：無機(jī)顯色劑和有機(jī)顯色劑。無機(jī)顯色劑與金屬離子生成的配合物不夠穩(wěn)定，靈敏度和選擇性也不高，在光度分析中應(yīng)用不多。尚有實(shí)用價(jià)值的有：硫氰酸鹽用于測定Fe3+、Mo(Ⅵ)、W(V)、Nb5+等；鉬酸銨用于測定P、Si、W等，H2 02用于測定Ti4+、V5+等。

在吸光光度分析中應(yīng)用較多的是有機(jī)顯色劑。許多有機(jī)試劑在一定條件下，能與金屬離子生成有色的金屬螯合物，而且具有特征的顏色，因此，其顯色反應(yīng)的選擇性和靈敏度都較無機(jī)顯色反應(yīng)高。另外，不少螯合物易溶于有機(jī)溶劑，可以進(jìn)行萃取比色，這對進(jìn)一步提高靈敏度和選擇性很有利。

有機(jī)顯色劑及其產(chǎn)物的顏色與它們的分子結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系。在有機(jī)化合物分子中，凡是包含有共軛雙鍵的基團(tuán)如：

一般都具有顏色，因此，稱這些基團(tuán)為生色團(tuán)； 另外一些含有未共用電子對的基團(tuán)如氨基一NH2、RHN一、R2N—、羥基一OH以及鹵代基一F、一Cl、一Br、—I等，它們與生色基團(tuán)上的不飽和鍵互相作用，促使試劑對光的最大吸收“紅移”(向長波方向移動(dòng))，使試劑顏色加深，這些基團(tuán)稱為助色團(tuán)。

有機(jī)顯色劑的種類極其繁多，主要分為三類：偶氮類，如偶氮胂Ⅲ、偶氮氯膦、PAR等；三苯甲烷類，如鉻天青s、二甲酚橙、結(jié)晶紫等；其他型，如OO、NN、含S型等。

現(xiàn)簡單介紹幾種如下。

(1)偶氦胂Ⅲ(又稱為鈾試劑Ⅲ)

偶氮胂Ⅲ的結(jié)構(gòu)式為：

在強(qiáng)酸性溶液中，與Th(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)、U(Ⅳ)等生成特別穩(wěn)定的有色配合物。在此酸度下金屬離子的水解現(xiàn)象可不考慮，因而簡化了操作手續(xù)，提高了測定結(jié)果的重現(xiàn)性和可靠性。目前偶氮胂Ⅲ已廣泛用于礦石中鈾、釷、鋯以及鋼鐵和各種合金中稀土元素的測定。

參考資料：分析化學(xué)