邻苯二酚紫应用于硼酸识别的研究

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1、邻苯二酚紫应用于硼酸识别的研究：采用光谱法研究了水溶液中邻苯二酚紫对硼酸的识别行为。结果表明，在pH8.8的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中，邻苯二酚紫与硼酸作用时导致吸收光谱发生变化，溶液颜色从蓝紫色变为酒红色，可以裸眼识别硼酸。研究了溶液酸度、邻苯二酚紫用量、时间、温度等实验条件对邻苯二酚紫识别硼酸的影响，并对识别机理作了初步探讨。据此建立了识别硼酸的新方法，该方法简单，操作方便。　　关键词：邻苯二酚紫硼酸光谱法　　1概述　　邻苯二酚紫是一种重要的有机染料，常用作络合指示剂滴定铋、镉、钴、铜、铁、镓、铟、镁、铅、锰、镍、钍、锌等，也可用于铋、硼、铬(Ⅲ)、铜、铌、锑、锡、

2、锆、钍的光度测定或纸色谱的喷显剂。　　硼酸的分子式为B(OH)3，对人体有毒，内服影响神经中枢。硼酸的应用范围很广，大量用于玻璃工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短溶融时间。在搪瓷、陶瓷业中，用以增强搪瓷产品的光泽和坚牢度，也是釉药和颜料的成份之一。在医药工业、冶金工业中作添加剂、助溶剂，特别是硼钢具有高硬度和良好的轧延性，以代替镍钢。硼酸有防腐性，可做防腐剂，如木材防腐。在金属焊接、皮革、照相等行业以及染料、耐热防火织物、人造宝石、电容器、化妆品的制造方面都用到它，还可作杀虫剂和催化剂用。在农业上作含硼微量元素肥料，对许多作物有肥效，可提高油菜籽的含油率。由

3、硼酸可制造多种硼化物，广泛用于国防和其他工业部门和科研单位。因此，研究测定硼酸的方法具有重要意义。　　目前邻苯二酚紫应用于识别硼酸的研究未见报道，我们在实验中发现硼酸能使邻苯二酚紫的吸收光谱发生改变，溶液颜色由蓝紫色变为酒红色，因此邻苯二酚紫对H3BO3具有识别作用。实验结果表明，在水溶液中邻苯二酚紫与硼酸通过反应形成稳定的配合物，溶液颜色变化明显，可以裸眼识别硼酸。实验也研究了影响邻苯二酚紫识别硼酸的因素，为建立测定硼酸新方法奠定了一定的基础。　　2实验内容　　在10mL比色管中，依次加入1.0×10－3mol/L邻苯二酚紫溶液2.0mL，pH8.8KH2PO4-Na2HPO4缓

4、冲溶液1.0mL，0.01mol/L硼酸标准溶液1.0mL，用水稀释至刻度，摇匀。在室温条件下，以试剂空白为参比，用1cm比色皿于480nm处测定吸光度。　　3结果与讨论　　3.1吸收光谱变化与识别机理　　3.1.1吸收光谱　　在10mL比色管中，依次加入1.0×10－3mol/L邻苯二酚紫溶液2.0mL，pH8.8KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液1.0mL，用水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，用1cm比色皿，在UV1900紫外可见分光光度计上对400～800nm波长范围进行扫描得吸收光谱，如图3-1所示。　　在10mL比色管中，依次加入1.0×10－3mol/L邻苯二酚紫溶液2

5、.0mL，0.01mol/L硼酸标准溶液1.0mL，pH8.8KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液1.0mL，用水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，用1cm比色皿，在UV1900紫外可见分光光度计上对400～800nm波长范围进行扫描得吸收光谱，如图3-1所示。　　由图3-1可见，在pH8.8的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中，邻苯二酚紫吸收峰位于597nm，有一肩峰波长为569nm，溶液显蓝紫色；加入一定浓度的硼酸后，吸收峰597nm和肩峰569nm的吸光度减小，在450～530nm波长范围内出现一个缓峰，溶液显酒红色。表明在pH8.8的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中邻

6、苯二酚紫对硼酸具有识别作用。　　3.1.2邻苯二酚紫在不同pH值KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中的吸收光谱　　在8支含有1.0×10－3mol/L邻苯二酚紫溶液2.0mL的10mL比色管中，分别加入pH为7.0、7.5、8.0、8.2、8.4、8.6、8.8、9.2的KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液1.0mL，用水稀释至刻度，摇匀。以水为参比，用1cm比色皿，在UV1900紫外可见分光光度计上对400～700nm波长范围进行扫描得吸收光谱，如图3-2所示。　　由图3-2可见，随着pH的增大，440nm吸收峰的吸光度逐渐减小；597nm吸收峰的吸光度逐渐增大，并出现一个56

7、9nm的肩峰，569nm肩峰的吸光度也随着pH的增大逐渐增大；在488nm处形成等吸收点，溶液颜色从黄色变为蓝紫色。这种光谱变化对应于邻苯二酚紫在水溶液中随pH增大而发生的质子解离。　　3.1.3不同浓度H3BO3存在时邻苯二酚紫的吸收光谱　　在8支含有1.0×10－3mol/L邻苯二酚紫溶液2.0mL，pH8.8KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液1.0mL的10mL比色管中，分别加入0.01mol/L的硼酸溶液0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2