鉻變酸單偶氮試劑
由鉻變酸為母體出發(fā)合成的偶氮試劑是目前光度分析中應(yīng)用最廣的一類顯色劑.為了研究上的方便起見,通常將其2-位(或7-位)處與一個(gè)重氮鹽偶聯(lián)得到的產(chǎn)物稱作為單偶氮試劑,而稱其2-位和7-位處同時(shí)被二個(gè)重氮鹽偶聯(lián)者為雙偶氮試劑.單偶氮試劑的研究進(jìn)行較早,由于其反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、至今仍常常在分析實(shí)踐中被應(yīng)用.其中常用的這類試劑有:
由重氮化的苦胺酸與鉻變酸偶聯(lián)得到的苦胺CA曾被推薦用來在0.5N HCl的強(qiáng)酸溶液中測(cè)定鋯.在560毫微米處其摩爾吸收系數(shù)為2.4×104,也可用作0.1M HCl中測(cè)定銅的光度試劑,在560毫微米處摩爾吸收系數(shù)為1.34×104.
鉻變酸雙偶氮試劑
在鉻變酸的2,7-位上引入雙芳基的偶氮類試劑,且在至少一個(gè)芳烴取代基的2-位上通常含有成鹽基團(tuán)如-OH、-COOH、-AsO3H2、PO3H2、-SO3H等,而在芳烴取代基的3-位或4-位上有時(shí)引入-SO3H、-Cl、-NO2等助分析團(tuán).值得提出的是這類試劑通常具有對(duì)稱性結(jié)構(gòu),例如:
此外,還有許多這種雙偶氮試劑呈不對(duì)稱結(jié)構(gòu),如:
與單偶氮試劑相比,由于雙偶氮類試劑的共軛體系增長(zhǎng)而加強(qiáng)了π電子的活動(dòng)性,結(jié)果導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物色的加深.同時(shí),當(dāng)試劑與金屬離子形成螯合物時(shí),其電子云密度相對(duì)地集中于一側(cè)而降低了另一側(cè)的成螯能力,因此雙偶氮試劑分子雖然具有兩個(gè)相同的分析功能團(tuán)(指對(duì)稱型試劑而言),但通常只有一側(cè)發(fā)生成反應(yīng),這便是這類螯合物的吸收曲線呈一大一小兩個(gè)吸收峰的原因.圖Ⅷ-7便是某些金屬-偶氮胂Ⅲ螯合物的具有這種特征的吸收曲線.
在這類試劑中,偶氮胂Ⅲ在光度分析中有著特殊的地位.該試劑在中性和酸性溶液中不易溶解而易溶于堿性溶液.試劑的水溶液穩(wěn)定,在強(qiáng)氧化劑(如H2O2、Cl2、Br2)及強(qiáng)還原劑(如TiCl3、Na2S2O3)作用下能被分解.在強(qiáng)酸性(1-10N HCl)溶液中,偶氯胂Ⅲ與Th、Zr、Hf、U(Ⅳ)及Pa相互作用,它們的摩爾吸收系數(shù)接近105.在pH1-4介質(zhì)中,與U(Ⅵ)、稀土,Sc、Fe(Ⅲ)、Bi作用,但在此條件下的顯色反應(yīng)靈敏度稍差(摩爾吸收系數(shù)約為5×104).
凡陽(yáng)離子半徑小于0.7-0.8Å的離子如Be,Al,Ga,In,Ge,Ti,Sn等不與偶氮胂Ⅲ作用.一般說來,該試劑與二價(jià)及三價(jià)金屬離子[如UO22+、Pb(Ⅱ)、La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)等]作用形成Me:R=1:1的螯合物,而與四價(jià)離子[如Th、Zr、Hf、U(Ⅳ)等]的作用則隨著pH的改變,試劑過量情況等條件的不同可形成Me:R分別為1:1或1:2的螯合物.
其他偶氮試劑
在光度測(cè)定中也常常應(yīng)用許多在偶氮基的鄰位上有羥基存在的一類顯色劑.例如偶氮苦胺酸(Ⅰ)、毛鉻藍(lán)黑R(Ⅱ)、鉻黑T(Ⅲ)可作為鎂和鈣的顯色試劑應(yīng)用,偶氮-氧化偶氮BN(Ⅳ)作為測(cè)定鈣的光度試劑等.