碱性染料杂多酸多元配合物显色反应及其应用的研究

本论文由六部分组成第一部分文献综述，对近年来碱性染料-元素杂多酸显色反应的研究及其应用的进展情况作了介绍。第二部分研究了乙基罗丹明B与硅钼杂多酸 PVA存在下的显色条件，缔合物的最大吸收波长为584nm，在测量波长586nm处，ε_(586) = 3.4 * 10~5lmol·cm~(-1), 缔合物至少可稳定1小时，0～1.3μg Si(IV)/25ml Beer定律，只有P(V)、A(s)、Ge(IV)等离子干扰严重，可采用酒石酸掩蔽之。从而提出了测定硅的高灵敏光度法。本法可不经分离直接用于水样及NaOH、NH_4G、NH_4NO_3等试剂分析，检测下限分别为10ppb(水样,5ml) 1 * 10~(-5)%（试剂，1g）。第三部分研究了乙基罗丹明B-磷钼杂多酸-PVA新的显色体系的光度测定条件，缔合物的最大吸收波长为584nm，在工作波长586nm下，ε_(586) = 3.2 * 10~5l·mol~(-1)·cm~(-1)，配合物至少可稳定1小时，0～1.5μgP(V)/25ml服从Beer定律。藉提高酸度和还原剂以消除Si(IV)、As(V)等离子的干扰。本法可不经分离直接用于钢样及硫酸钠、硫酸镁试剂中痕量磷的测定，检测下限达1 * 10~(-5)%(试剂1g)。第四部分研究了乙基罗丹明B-锗钼杂多酸在PVA存在下的显色条件，缔合物最大吸收波长为584nm，在测量波长588nm下，缔合物的表观摩尔吸光系数ε_(588) = 3.8 * 10~5l·mol~(-1)·cm~(-1)，0～1.5μg Ge(IV)/25ml服从Beer定律，缔合物至少可稳定2小时，仅P(V)、As(V)、 Si(IV)等离子严重干扰。第五部分研究了缔合物的形成机理。我们用摩尔比法，等摩尔连续变化法及摩尔吸光系数对比法分别研究呈溶液或结晶状的缔合物组成比，所得结果一致，即Si(或 P、Ge):ERB=1:4。由红外光谱的研究证明，染料ERB~+的结构未受缔合物形成的影响。ERB~+阳离子与杂多酸阴离子是藉离子链力结合成离子对缔合物，并讨论了本类显色反应的历程。第六部分是罗丹明类碱性染料中取代基对缔合的稳定性及萃取率的影响的研究。对用苯萃取罗丹明类碱性染料-高氯酸缔合物体系，进行了吸收光谱、酸度影响、表现摩尔吸光系数、萃取率和萃取平衡常数的测定实验，各种缔合物的最大吸收波长分别为：BRB, 567nm; ERB, 567nm; R6G, 536nm; RB, 563nm。表观摩尔吸光系数分别为(l·mol~(-1)·cm~(-1):BRB, 9.86 * 10~4; ERB, 8.82*10~4;R6G, 4·0.3 * 10~4。萃取率分别为：BRB, 91.9%, ERB, 79.2%; R6G, 45.7%。萃取平衡常数分别为：BRB, 1.32 * 10~4; ERB, 1.14 * 10~3; R6G, 6.06 * 10~2。并用平衡移动法测定缔合物组成均为1：1。根据上述实验结果，从离子体积、憎水和亲水基、取代基的酸碱性及染料阳离子的正电性等四个方面对染料分子上不同取代基对缔合物稳定性、可萃性和溶解度影响进行了讨论，得到了一些规律性的认识：随着取代基体积增大、憎水基的引入和加重、碱性减弱、染料阳离子正电性的增加，均能使形成缔合物的稳定性和可萃性增加，其增加顺序为BRB > ERB > R6G > RB。