显色反应和显色剂

【关键字】分析第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。

包括比色法、看来及紫外分光光度法等。

本章主要讨论看来光区的吸光光度法。

利用看来光进行分光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。

例如：测量钢样中Mn的含量，在酸性溶液中将Mn 氧化为MnO4-，然后进行吸光度的测量。

与化学分析法比较它具有如下特点：（一）灵敏度高分光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。

对固体试样一般可测至10-4%。

（二）分析微量组分的准确度高例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。

如果用显色剂1，10-邻二氮杂菲与铁生成橙红色的1，10-邻二氮杂菲亚铁配合物就可用吸光光度法来测定。

Fe2+ + 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速（四）应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。

可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。

§8-1 吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p241, 图9-1）。

若被照射的是均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。

当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。

当透射光波长在400-700nm范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为看来光。

透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。

例如：CuSO4溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈现的是与黄色呈互补色的蓝色。

不同波长的光具有不同的颜色，见P294,表9-1。

物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。

显色反应及显色条件可见分光光度法是利用测量有机物质对某一单色光吸收程度来进行定量的，而许多物质本身无色或颜色很浅，也就是说他们对可见光不产生吸收或吸收不大，这就必须事先通过适当的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有色化合物，然后再进行测量u定义：将试样中的待测组分转变为有色化合物的 反应叫做显色反应。

（无色或浅色物+显色剂=深色物）——显色反应氧化还原反应络合反应Fe3＋＋SCN－=FeSCN2＋Mn2＋－5e＋4H2O= MnO4－＋8H＋显色反应需满足的要求：u选择性好u灵敏度高u有色化合物的稳定常数要尽可能的大u显色剂的颜色与有色化合物的颜色差别要大 u显色反应要易于操作、控制u有色化合物的组成恒定，化学性质稳定无机显色剂:KSCN：测 Fe、Mo、W、Nb 等钼酸铵：测 P、As 等过氧化氢：测 Ti、V 等有机显色剂：分子结构含有生色团(即含不饱和键的基团)如偶氮基，对醌基和羰基等含有助色团(含孤对电子的基团)如氨基、羟基和卤代基等。

NN OHCOOHSO 3H OO 型：NNN OH OH ON 型：NH NHN SN S 型：NN 型：假如有一天你的手机坏了，你会怎么处理？如果一件事情由多种因素决定，那么我们在探讨条件时就固定其他因素不变，只改变其中之一。

如此尝试，直至全部因素测试完毕。

分析测试条件的选择也采用同样的方法。

1、显色剂用量取6只洁净的50mL容量瓶，各加入10.00μg·mL-1铁标准溶液5.00mL，1mL100g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀。

分别加入0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0mL1.5 g·L-1邻二氮菲，5mL醋酸钠溶液，用蒸馏水稀至标线，摇匀。

用2cm吸收池，以试剂空白溶液为参比溶液，在选定的波长下测定吸光度。

结论：作A-C R曲线，找出曲线平台部分，选择一合适用量即可。

吸光度与显色剂浓度的关系曲线2、溶液pH在6只洁净的50mL容量瓶中各加入10.00μg·mL-1铁标准溶液5.00mL，1mL100 g·L-1盐酸羟胺溶液，摇匀。

第三节显色反应及显色条件的选择将待测组分变成有色络合物的反应－显色反应。

与待测组分形成有色络合物的试剂－显色剂一、显色反应的选择：（ 1 ）灵敏度高：ε大是显色反应灵敏度的重要标志。

图6-5 吸光度与显色剂浓度的关系曲线4 ．显色温度：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。

5 ．副反应的影响6 ．溶剂的影响7 ．共存离子的影响。

消除共存离子干扰的方法：（(5) 选用适当的分离方法。

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。

①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。

②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 R—NH—R2N—羟基：—OH—OR—SH—CL 等。

③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Ⅲ：③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。

一、显色反应和显色剂1、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。

有机反应显色方法大家都用什么显色剂来监控反应有没有高人指导一下各种显色剂的应用范围和特点richen0564 发表于10-11-16 02:14显色剂可以分成两大类：一类是检查一般有机化合物的通用显色剂；另一类是根据化合物分类或特殊官能团设计的专属性显色剂。

显色剂种类繁多，本章只能列举一些常用的显色剂。

l．通用显色剂①硫酸常用的有四种溶液：硫酸-水(1：1)溶液；硫酸-甲醇或乙醇(1：1)溶液；1.5mol／L硫酸溶液与0.5-1.5mol／L硫酸铵溶液，喷后110oC烤15min，不同有机化合物显不同颜色。

②0.5％碘的氯仿溶液对很多化合物显黄棕色。

③中性0.05％高锰酸钾溶液易还原性化合物在淡红背景上显黄色。

④碱性高锰酸钾试剂还原性化合物在淡红色背景上显黄色。

溶液I：1％高锰酸钾溶液；溶液Ⅱ：5％碳酸钠溶液；溶液I和溶液Ⅱ等量混合应用。

⑤酸性高锰酸钾试剂喷 1.6％高锰酸钾浓硫酸溶液(溶解时注意防止爆炸)，喷后薄层于180oC加热15～20min。

⑥酸性重铬酸钾试剂喷5％重铬酸钾浓硫酸溶液，必要时150oC烤薄层。

⑦5％磷钼酸乙醇溶液喷后120oC烘烤，还原性化合物显蓝色，再用氨气薰，则背景变为无色。

⑧铁氰化钾-三氯化铁试剂还原性物质显蓝色，再喷2mol／L盐酸溶液，则蓝色加深。

溶液I：1％铁氰化钾溶液；溶液Ⅱ：2％三氯化铁溶液；临用前将溶液I和溶液Ⅱ等量混合。

2．专属性显色剂由于化合物种类繁多，因此专属性显色剂也是很多的，现将在各类化合物中最常用的显色剂列举如下：(1)烃类①硝酸银／过氧化氢检出物：卤代烃类。

溶液：硝酸银O.1g溶于水lml，加2-苯氧基乙醇lOOml，用丙酮稀释至200ml，再加30％过氧化氢1滴。

方法：喷后置未过滤的紫外光下照射；结果：斑点呈暗黑色。

②荧光素／溴检出物：不饱和烃。

溶液：I．荧光素0.1g溶于乙醇lOOml；Ⅱ．5％溴的四氯化碳溶液。

方法：先喷(I)，然后置含溴蒸气容器内，荧光素转变为四溴荧光素(曙红)，荧光消失，不饱和烃斑点由于溴的加成，阻止生成曙红而保留荧光，多数不饱和烃在粉红色背景上呈黄色。

中国药科大学《天然药物化学》显色反应整理(1)Vitali反应紫色(2)DDL反应黄色（3）沉淀反应书本P155糖Molish反应（试剂：浓硫酸，α-萘酚。

常用色谱显色剂：邻苯二甲酸和苯胺）糠醛衍生物和许多芳胺、酚类及具有活性次甲基的基团化合物缩合成有色的化合物香豆素：（1）异羟肟酸铁反应--------内酯的显色反应碱性条件下，香豆素内酯开环，并与盐酸羟胺缩合成异羟肟酸，再在酸性条件下与三价铁离子络合成盐而显红色。

（2）与酚类试剂的反应具有酚羟基，可与FeCl3试剂产生颜色反应；若酚羟基的对位未被取代，或6-位上没有取代，其内酯环碱化开环后，可与Gibb’s试剂、Emerson试剂反应。

机制如下：Gibb’s反应：符合以上条件的香豆素乙醇溶液在弱碱条件下，2,6-二氯(溴）醌氯亚胺试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成蓝色化合物。

Emerson反应：符合以上条件的香豆素的碱性溶液中，加入2%的4-氨替比林和8%的铁氰化钾试剂与酚羟基对位活泼氢缩合成红色化合物。

醌类颜色反应:取决于其氧化还原性质以及分子中的酚羟基的性质。

（1）Feigl反应----醌的通性，所有具醌核的化合物均可反应。

（方法、机理：见书312页）醌类化合物在碱性条件下，经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物（2）无色亚甲蓝显色试验----可区别蒽醌与苯醌萘醌苯醌和萘醌因醌核上有活泼质子，可反应，而蒽醌无。

无色亚甲基蓝溶液，样品在白色背景上作为蓝色斑点出现。

（3）与碱的反应(Bornträger反应----可区别含羟基的蒽醌与蒽酚衍生物反应、机理、应用：见书313页。

羟基醌类在碱性溶液中发生颜色变化，会使颜色加深。

多呈橙、红、紫红色及蓝色。

例如羟基蒽醌类遇碱显红~紫红色的反应称Bornträger反应（4）与活性次甲基试剂的反应----可区别蒽醌与苯醌萘醌（Kesting-Craven法）反应、机理、应用：见书313页。

鉴别酚羟基的存在可以通过多种方法，其中最常见的是通过化学反应观察反应现象来进行鉴别。

以下是一些鉴别酚羟基的方法：
1. 显色反应：酚羟基具有很强的酸性，可以通过加入一些指示剂或显色剂，观察其反应现象来进行鉴别。

例如，可以使用溴酚蓝作为指示剂，观察溶液颜色的变化来判断是否存在酚羟基。

此外，还可以使用酸性重铬酸钾-硫酸橙G作为显色剂，观察溶液颜色的变化来判断是否存在酚羟基。

2. 氧化反应：酚羟基可以被高锰酸钾、溴水等氧化剂氧化，产生不同的反应现象。

例如，高锰酸钾溶液可以与酚羟基反应生成深色物质，而溴水则可以与酚羟基反应生成白色沉淀。

通过加入这些氧化剂并观察其反应现象，可以判断是否存在酚羟基。

3. 取代反应：苯环可以被卤素、硫酸、硝酸等取代剂取代生成卤代烃或硝基苯等化合物。

通过加入这些取代剂并观察其反应现象，可以判断是否存在苯环结构，从而间接判断是否存在酚羟基。

综合以上方法，可以设计以下实验方案来鉴别酚羟基的存在：
取待测样品适量，加入适量的溴水或高锰酸钾溶液，观察溶液颜色的变化。

如果溶液颜色发生变化，说明存在酚羟基。

此外，还可以通过红外光谱、核磁共振氢谱等方法来进一步验证酚羟基的存在。

红外光谱可以检测出酚羟基的特征吸收峰；核磁共振氢谱则可以检测出酚羟基的化学环境。

综上所述，鉴别酚羟基可以通过显色反应、氧化反应、取代反应等方法来进行。

在实际操作中，可以根据具体情况选择合适的方法进行鉴别。

同时，需要注意实验安全，遵守实验室操作规范，确保实验结果的准确性和可靠性。

生物碱显色反应
有些生物碱能和某些试剂反应生成特殊的颜色，叫做显色反应，常用于鉴识某种生物碱。

但显色反应受生物碱纯度的影响很大，生物碱愈纯，颜色愈明显。

常用的显色剂有：
（1）矾酸铵一浓硫酸溶液（Mandelin试剂）为1％矾酸铵的浓硫酸溶液。

如遇阿托品显红色，可待因显蓝色，士的宁显紫色到红色。

（2）钼酸铵一浓硫酸溶液（Frohde试剂）为1％钼酸钠或钼酸铵的浓硫酸溶液，如遇乌头碱显黄棕色，小檗碱显棕绿色，阿托品不显色。

（3）甲醛一浓硫酸试剂（Marquis试剂）为30％甲醛溶液0.2ml与10ml浓硫酸
的混合溶液。

如遇吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。

（4）浓硫酸如遇乌头碱显紫色、小檗碱显绿色，阿托品不显色。

（5）浓硝酸如遇小檗碱显棕红色，秋水仙碱显蓝色，咖啡碱不显色。

生物碱的显色反应原理尚不太明了，一般认为是氧化反应、脱水反应、缩合反应或氧化、脱水与缩合的共同反应。

【注意事项】
大家在用药的时候，药物说明书里面有三种标识，一般要注意一下：
1.第一种就是禁用，就是绝对禁止使用。

2.第二种就是慎用，就是药物可以使用，但是要密切关注患者口服药以后的情况，一旦有不良反应发生，需要马上停止使用。

3.第三种就是忌用，就是说明药物在此类人群中有明确的不良反应，应该是由医生根据病情给出用药建议。

如果一定需要这种药物，就可以联合其他的能减轻不良反
应的药物一起服用。

大家以后在服用药物的时候，多留意说明书，留意注意事项，避免不良反应的发生。

本文到此结束，谢谢大家!。

显色剂的显色原理
显色剂是一种化学物质，能够改变物质的颜色，使其可见或易于区分。

它们广泛应用于各种领域，如食品、纺织品、化妆品、药品等。

显色剂的显色原理基于化学反应或物理作用。

以下是几种常见的显色原理：
1. 酸碱指示剂：酸碱指示剂可以根据溶液的酸碱性质而发生颜色的变化。

例如，酸性溶液可以使酸性指示剂变为红色，而碱性溶液则使其变为蓝色或紫色。

2. 氧化还原指示剂：某些化合物在发生氧化或还原反应后会发生颜色的改变。

例如，碘化钾溶液可以被还原为无色的碘离子，而当其与还原剂反应时，溶液会呈现出蓝色或紫色。

3. 配位化合物：配位化合物的颜色通常取决于其金属离子的配位环境。

通过改变配位离子的化学结构或配位环境，可以引起颜色的变化。

这种原理广泛应用于染料、颜料的制备过程中。

4. pH指示剂：pH指示剂是一种特殊的酸碱指示剂，可以根据
溶液的pH值变化而发生颜色的改变。

不同pH值下，它们会
呈现出不同的颜色。

常见的pH指示剂包括酚酞、溴蓝等。

总的来说，显色剂的显色原理可以归结为特定的化学反应或物理作用，这些反应或作用导致显色剂分子结构的变化，进而产
生颜色的变化。

不同的显色剂在不同的条件下会有不同的显色效应，这使得它们在实际应用中有着广泛的用途。