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1、1 显色反应 8.3 8.3 显色反应及其影响因素显色反应及其影响因素 2 2 显色剂显色剂 3 显色条件的确定 5 测定中的干扰以及消除方法 4 测量条件的选择 1 1 为什么显色？为什么显色？ 官能团强吸收官能团强吸收直接测定直接测定UV-VIS UV-VIS 官能团弱吸收官能团弱吸收衍生化反应衍生化反应UV-VIS UV-VIS 显色显色反应反应 通常通过显色反应生成通常通过显色反应生成吸光系数大吸光系数大的有色的有色 物质进行测定，以提高灵敏度物质进行测定，以提高灵敏度 3 3 3 2+ 桔红色桔红色 510 510 邻二氮菲 有机物质有机物质 无机物质无机物质 1 显色反应： 被测组
2、分被测组分转变转变为有色化合物的反应为有色化合物的反应 2 2 对显色反应的要求 l选择性好，显色条件易于控制，重现性好； l灵敏度高，一般10 4; l生成的显色化合物稳定； l显色化合物与显色剂的颜色差异大，显色剂 在测定波长处无明显吸收, 对照性好, max 60 nm 3 3 显色反应的类型 （1 1）氧化还原反应：）氧化还原反应：如测水中的如测水中的MnMn2+ 2+，用 ，用 过硫酸铵将过硫酸铵将MnMn2+ 2+ 氧化为紫红色 氧化为紫红色MnOMnO 4 4 - - ，在，在 波长波长525nm525nm处有强吸收处有强吸收 （2 2）络合反应：）络合反应：对无机阳离子的显色反
3、应对无机阳离子的显色反应 ，如，如FeFe2+ 2+与邻二氮菲 与邻二氮菲的络合物在的络合物在510nm510nm处处 有强吸收有强吸收 4 4 2 显色剂 l无机显色剂： l有机显色剂 ：多为螯合剂，形成 的络合物稳定、选择性好，灵敏 度高等，常用 5 5 有机显色剂 CH3CCCH3 HON NOH NN OH COOH SO3H OO型： N NNOH OH ON型：PAR NH NH N S N S型： 双硫腙，能与双硫腙，能与2020多重金属离多重金属离 子形成有色鳌合物子形成有色鳌合物 NN型 ： 丁二 酮肟 邻二 氮菲 磺基水杨酸 6 6 3 显色条件的确定单因素试验法 CR C
4、R 1 1） 显色剂用量（显色剂用量（ MAX MAX C C MM、 、pHpH一定）一定） 作作 A A C C R R 曲线，寻找适宜曲线，寻找适宜 C CR R 范围 范围 A CR 一般选择线性范围内有一般选择线性范围内有最大吸光度、且显色剂用量最少最大吸光度、且显色剂用量最少的点。的点。 在测定波长在测定波长 MAX MAX 、被测组分浓度 、被测组分浓度C CM M一定条件下， 一定条件下，影影 响显色反应的因素响显色反应的因素有：有：显色剂用量、显色剂用量、pHpH、温度、反、温度、反 应时间、干扰组分等应时间、干扰组分等 7 7 酸度的影响酸度的影响 副反应副反应 M + M
5、 + nRnR = = MRnMRn OHOH - - HH + + 存在型体的变化存在型体的变化 RH RH = = R R - - + H + H + + 1 1 2 2 生成不同配比的络合物生成不同配比的络合物 例，磺基水杨酸例，磺基水杨酸 Fe Fe 3+ 3+ pH = 2 3pH = 2 3FeRFeR紫红色紫红色 pH = 4 7pH = 4 7FeRFeR 2 2 橙色橙色 pH = 8 10pH = 8 10FeRFeR 3 3 黄色黄色 2) 显色反应酸度 反应的完成程度反应的完成程度 8 8 pH38为适宜 的酸度范围 邻二氮菲亚铁反应完全程度与pH的关系 9 9 固定固
6、定C CM M、 、 C C R R ，作作 A pH A pH 曲线，寻找曲线，寻找适适 宜宜 pH pH 范围范围。 pH11mg/L直接用纳氏试剂测定直接用纳氏试剂测定, , NHNH 3 3 5mg/L时直接用酸碱滴定测定时直接用酸碱滴定测定 纳氏试剂纳氏试剂（ 碘化汞和碘碘化汞和碘 化钾的强碱化钾的强碱 溶液）溶液） 24 蒸馏-滴定法 适合于氨氮浓度较高的水样，方法检出下限为 0.2 mg/L。先用蒸馏法将氨蒸出，吸收于硼酸溶液 中，再用酸标准溶液滴定馏出液中的铵 电极法 是利用氨气敏复合电极进行氨氮的定量测试， 该法不受水样颜色和浊度的干扰，水样不必进行预 处理，测定范围为0.0
7、3 -1400 mg/L。 25 N(1-萘基)乙二胺比色法 1）在酸性溶液中，NO2与对氨基苯磺酰胺生成重氮盐： 2）重氮盐与N-（1-萘基）-乙二胺偶联生成红色染料： （红色染料）（max=540nm） 2）亚硝酸盐氮： N(1-萘基)乙二胺比色法 （GB 13580.7-92）、萘胺比色法（GB 13589.5- 92）和分光光度法（GB 7493-87）、离子色谱法等。 2626 3）硝酸盐氮 硝酸盐氮的测定方法主要有硝酸盐氮的测定方法主要有酚二磺酸光酚二磺酸光 度法度法（GB GB 74740-870-87）、）、麝香草酚分光光度法麝香草酚分光光度法 、紫外分光光度法紫外分光光度法、
8、镉柱还原法、离子色谱、镉柱还原法、离子色谱 法和电极流动法等。法和电极流动法等。 2727 酚二磺酸光度法 黄色化合物黄色化合物（ max max=410nm =410nm） 28 麝香草酚分光光度法 测量原理：测量原理：硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成硝酸盐和麝香草酚在浓硫酸溶液中形成 硝基酚化合物，在碱性溶液中发生分子重排，生成硝基酚化合物，在碱性溶液中发生分子重排，生成 黄色化合物黄色化合物，415nm415nm下测定。下测定。 适用于低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测适用于低浓度水样中硝酸盐氮的测定，最低检测 质量浓度为质量浓度为 0.12mg/L0.12mg/L硝酸盐氮（以硝酸盐
9、氮（以N N计）。计）。 干扰与消除方法：亚硝酸盐对本规范呈正干扰，干扰与消除方法：亚硝酸盐对本规范呈正干扰， 可用氨基磺酸铵除去；氯化物对本规范呈负干扰，可用氨基磺酸铵除去；氯化物对本规范呈负干扰， 可用硫酸银消除可用硫酸银消除 2929 紫外分光光度法 水样经预处理后，分别在水样经预处理后，分别在220 220 nmnm、275 275 nmnm处处 测测2 2次吸光度，根据两次吸光度值，引入吸光度的经次吸光度，根据两次吸光度值，引入吸光度的经 验校正值验校正值A A校 校，进行定量测定。 ，进行定量测定。 A A 校校 A A220 220 2A2A275 275 式中，式中，A A22
10、0 220 220 220 nmnm波长处测得的吸光度，波长处测得的吸光度， 包括包括硝酸盐硝酸盐 + + 溶解有机物溶解有机物产生的吸收；产生的吸收； A A275 275 275 275 nmnm波长处测得的吸光度，波长处测得的吸光度， 仅仅有机物有机物产生吸收。产生吸收。 3030 4）凯氏氮 凯氏氮是指以凯氏（凯氏氮是指以凯氏（KjeldahlKjeldahl）法测得的含氮）法测得的含氮 量，包括量，包括氨氮氨氮 + + 有机氮化合物（在此条件下能被转有机氮化合物（在此条件下能被转 化为铵盐的有机物）化为铵盐的有机物） 有机氮有机氮 = = 凯式氮凯式氮 - - 氨氮氨氮 3131 凯
11、氏定氮法原理 l消化：样品与浓硫酸和催化剂（硫酸铜）一同加热消化， 使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出， 而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。 l蒸馏：加碱蒸馏，使氨蒸出。 l吸收：用H3BO3吸收 l滴定：以标准HCl溶液滴定。根据标准酸消耗量可以计算 出蛋白质的含量。 l或纳氏试剂光度法测氨氮 测定整个过程分三步：消化、蒸馏、吸收与滴定 3232 凯氏定氮装置 1.安全管 2.导管 3.汽水分离器 4.塞子 5.进样口 6.冷凝管 7.吸收瓶 8.隔热液套 9.反应管 10.蒸汽发生器 1. 消化样品 2. 浓H2SO4 3. CuSO45H2 O 4. K2SO4
12、样 品 空 白 2. 蒸NH3 3333 食品和其原料中蛋白质含量的测定，国内外普 遍应用凯氏定氮法测定总氮量，然后乘一个蛋 白质换算系数。 蛋白质换算系数： = N6.25 = 蛋白质含量 凯氏法测定牛奶中的蛋白质含量 3434 牛奶造假 l凯氏定氮只能测出含氮量而无法测 出氮的来源。一些非蛋白原料, 如 尿素以及尿素类成品可以通过检测 氨氮的方法检测出来, 而三聚氰胺 抗氨氮测定 l三聚氰胺分子式:C3N6H6，是一种重 要的氮杂环有机化工原料。其分子 中含氮量为66.6%, 折合成粗蛋白含 量为416.27%, 掺入少量就可以迅速 提高蛋白含量。加上三聚氰胺为白 色粉末, 易被染色, 很
13、容易混入原 料中而不被发现。 三聚氰胺结构式 3535 5）总氮 测试方法：测试方法：过硫酸钾氧化紫外分光光过硫酸钾氧化紫外分光光 度法度法（GBGB- -）和加和法）和加和法 （凯氏氮、硝态氮）、仪器法等。（凯氏氮、硝态氮）、仪器法等。 过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定原理：在在 120120124124的碱性介质条件下，用的碱性介质条件下，用过硫酸钾做氧化过硫酸钾做氧化 剂剂，不仅可以将水中的，不仅可以将水中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝 酸盐酸盐，同时可以将大部分，同时可以将大部分有机氮化合物氧化为硝酸有机氮化合物氧化为硝酸 盐盐。然
14、后用。然后用紫外分光光度法测定紫外分光光度法测定。 该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测该法主要适用于湖泊、水库、江河水中总氮的测 定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的定。其中总氮及各种形式氮的含量均以氮的mg/Lmg/L计计 3636 （1）分光光度法测定水质指标时为什么显色？ （2）最大吸收波长如何确定？ （3）为什么要用参比溶液调零点？ （4）如何消除测定中的干扰因素？ （5）吸收光谱法属于仪器分析法的范畴，它与容量分 析法的本质区别是什么？ （6）吸收光谱法测定水质指标的实验条件？ （7）定量校正的目的是什么？ （8）示差分光光度法与普通分光光度法有何异同？ 思考题 作业：P333： 2、4、6、7、8、10 3737
