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铬黑 T的应用

发布日期:2018/10/30 13:30:06

背景及概述[1][2]

铬黑T亦称 “埃罗黑T”、“依来铬黑T”,简称“EBT”。 学名“1-(1-羟基-2-萘偶氮)-6-硝基-2- 萘酚-4-磺酸钠”。一种偶氮类染料。络合滴定中常用的金属指示剂之一。分子式 C20H12N3NaO7S。分子量461.38。溶于水和醇。其水溶液不稳定,易聚合,并能发生氧化反应,加入三乙醇胺可减慢其聚合;加入盐酸羟胺和抗坏血酸可防止氧化。

固体铬黑T比较稳定,故有时可与干燥氯化钠以1:100的比例混合研细,保存与使用。为二元弱酸,在不同pH值溶液中,发生不同的电离过程,从而产生不同的颜色。铬黑T 由于能够指示出溶液中金属离子浓度变化的情况,因此称为金属离子指示剂。铬黑T 是一种较好的显色剂,但是其水溶液不稳定,从而限制了其应用。改善其溶解性、稳定性具有普遍的实用研究意义。

近十几年来,表面活性剂在分析化学中的应用已较为广泛,其中在光度法应用较多,例如有研究用各种表面活性剂对铬黑T 水溶液的稳定性进行了研究,用铬黑T-聚乙二醇溶液作指示剂,不仅能增加溶液的溶解性和稳定性,而且变色敏锐度提高,可减少滴定误差,提高分析的准确度。

应用[2][3][4]

铬黑T是络合滴定中常用的金属指示剂之一,可用作乙二胺四乙酸直接滴定 Mg+、Zn2+、Cd2+、Pb2+和Hg2+等离子的指示剂。其应用举例如下:

1. 用于铜镁合金材料镁元素偏析检测。

利用碱性的铬黑T溶液能够作为镁离子指示剂的原理配置了含有铬黑T的碱性的检测溶液,并采用浸透有上述检测溶液的滤纸直接包覆在待测试的铜镁合金材料制成的物体的周向表面上,镁元素接触到滤纸上的检测溶液便会在滤纸上生成紫红色的络合物,观察者观察滤纸上络合物的状况即可检测出待测试的铜镁合金材料制成的物体上镁偏析的问题。该方法简单易行,能够有效地检测出铜镁合金材料制成的物体上的镁偏析问题。

2. 测定水体及食品中钙的含量。

目前,测定水体及食品中钙的含量通常采用GB/ T6436-1992 方法(容量法)或EDTA 络合滴定法。容量法测定钙操作繁琐,且高锰酸钾溶液要经常标定,滤纸也要做空白测定,耗时较长;而络合测定时,其它金属离子会影响终点的判定,因此选用分光光度法测定钙。采用0.1 %EBT-20 %NH3-NH4Cl-聚乙二醇体系及分光光度法测定钙,并选择2 %聚乙二醇水溶液配制的铬黑T 进行显色。

试验结果表明:用聚乙二醇水溶液配制的铬黑T 水溶液红移了28 nm ,Ca(II)-EBT 络合物吸收波长蓝移了68 nm ,且终点变色的对比度(Δλ)增大了40 nm ,同时变色敏锐度提高,平行测定时颜色稳定,用于滴定分析时可减少误差,提高滴定分析的准确度。将该法用于测定钙离子,在510 nm 处ω值约为0.65 ×104 L/mo l ·cm ,钙量在0~10 μg/mL 服从比耳定律,线性回归方程为A =0.006 5 c +0.070 8(其中A 为吸光度,c 为μg/25 mL),相关系数r =0.999 45 。研究表明该法适于在水体和食品检测中应用。

3. 一类用于循环水的硬度指示剂。

包括EDTA、硼砂、铬黑T、三乙醇胺、pH值调节剂及水。各组分的比重分别为:EDTA3.7~7.5%,硼砂0.45-0.48%,PH调节剂0.02-0.04%,铬黑T0.05-0.2%,三乙醇胺10-20%,其余为水;其制备方法是:将水、pH值调节剂、EDTA、硼砂、铬黑T、三乙醇胺按比例依次加入容器内,在室温下搅拌10—15分钟,即得产品。该产品的有益效果是:使用简单,易学易会。

如果要检测硬度管理基准值为500mg/l的循环水,只需要取待测水样100ml,加入与该硬度管理基准值相对应的产品10ml即可检出循环水是否超出了其管理基准值。 

作用机制[1]

在pH小于6.3时,铬黑T溶液呈紫红色;在pH 大于11.55时,铬黑T溶液呈蓝色。铬黑T与大多数金属离子形成络合物呈红色,因和指示剂本身在pH小于6.3或pH大于11.55时颜色极为接近,故通常适用于pH值在8~ 10之间。Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+和 Ti4+等离子对其有封闭作用。

主要参考资料

[1] 化学词典

[2] 王军, 顾玲. 铬黑 T 作显色剂兼络合剂分光光度法测定钙的研究[J]. 陝西科技大學學報 (自然科學版), 2008, 26(4): 58-60. 

[3] 吴斌;杜春雷;聂杨凯;宋培峰.铜镁合金材料镁元素偏析检测方法CN201210083731.8,申请日20120327

[4] 程晓婷;李洪社;喻果.一类用于循环水的硬度指示剂及制备方法. CN201410372111.5,申请日20140731

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