铬天青（媒染蓝）的应用

发布日期:2019/11/2 13:16:10

【背景及概述】^[1][2]

铝的测定方法有很多，有化学法、原子吸收光度法，紫外分光光度法，电感耦合等离子体法等。化学法主要有EDTA置换法，EDTA返滴定法，但由于EDTA法(置换法和返滴定法)使用二甲酚橙做指示剂，会对指示剂形成封闭作用，会导致终点延长或者没有终点的现象。原子吸收光度法受原子化温度限制，基体干扰大，分析误差大。

铬天青S又名3″-磺基-2″，6″-二氯-3，3′-二甲基-4-羟基品红酮 -5，5′-二羧酸三钠盐；别名：媒染蓝13；媒染蓝29。外观呈红棕色粉末，溶于水后呈棕黄色溶液，微溶于水，水溶液呈红棕色，吸收波长458nm，有刺激性。铬天青s为三苯甲烷酸性染料，在分析化学中应用颇广。

铬天青作为分光光度比色测定中可以测定铝、铈、钴、铜、铁等离子，是常用的分光光度测试剂，并且被普遍的采用在锌合金中铝量的测定中。但是，目前的测定方法一直建立在铝量与吸光值之间的关系为通过平面直角坐标系原点的直线的最理想关系的基础上进行。实际中，铝量与吸光值之间非理想关系大量存在，不仅繁琐，而且分析的结果很不准确，给生产造成了很大的影响。

【应用 】^[3][4]

铬天青S可用作指示剂，螯合滴定铝、钙、铁、镍和钍。在分光光度分析比色测定铝、铈、钴、铬、铜、铁、镓、铪、铟、镧、锰、钼、镍、钯、铑、钪、钍、钛、钒、钇、铲、锆等离子和氨化物。作纤维、塑料、涂料和胶粘剂的着色剂。所以该铬天青S是一种重要的有机化合物，用途广泛的染色剂。近十年来，铬天青s在稀土、钍、铀、钪及钇光度分析中的实际应用的研究非常多，有研究在多元配合物RE(稀土)-CAS-phen(邻菲啉)- CTMAB 溴化十六烷基三甲基铵)中引人非离子表面活性剂Tritonx-100，提高了钇组稀土元素反应敏度，改变了配合物的组成；改善了反应的选择性，建立了直接光度测定稀土元素中微量钇组稀土元素的新方法实践证明，分析结果准确可靠。

其中铬天青S测定铝的原理：在pH6.7-7.0范围内，铝在聚乙二醇辛基苯醚(OP)和溴代十六烷基吡啶(CPB)的存在下与铬天青S反应生成蓝绿色的四元胶束，比色定量。该方法涉及试剂种类繁多，操作过程复杂，由于生成物不稳定，结果线性很差。最近，国内外对此方法改进的研究：

1）在pH一定的溶液中，水中的铝离子在乙酸-乙酸钠缓冲介质中，与铬天青S及溴化十六烷基三甲胺反应，生成能溶于水的蓝色三元络合物胶体，于612nm波长处测定吸光度，与标准比色定量。

2）该本方法将溴代十六烷基吡啶和聚乙二醇辛基苯醚混合配置，加入量为1ml，选用醋酸钠-醋酸缓冲液代替了乙二胺-盐酸缓冲液；另外，在试剂加入顺序上采用先加入醋酸钠-醋酸缓冲液及溴代十六烷基吡啶-聚乙二醇辛基苯醚，当铬天青S与铝反应时，能够迅速在适宜的环境条件下迅速反应。

3）在用Na2EDTA溶液处理玻璃仪器的前提下，在标准系列及样品中加入 0.1g抗坏血酸，溶解混匀，调节pH之后，加入铬天青S溶液，乳化剂OP溶液，CPB溶液和缓冲液测定。

4）用乙酸-乙酸钠缓冲液代替乙二胺-盐酸缓冲液，去掉对硝基酚指示剂；试验时分别向样品管和标准系列管中加一滴硝酸溶液(0.5mol/L)后混匀，再加5.0ml乙酸-乙酸钠缓冲液，OP乳化剂1.0ml，CPB溶液2.0ml，混匀放置5min。加铬天青S 溶液2.0ml，加水15ml至刻度，混匀放置20min。于615nm波长，用1cm比色皿以试剂空白为参比，测量吸光度)。

【制备】^[5]

铬天青S的合成步骤包括：

(1)搅拌下，用含有 20～30％(重量)三氧化硫的发烟硫酸磺化酸性媒介漂蓝B，发烟硫酸与酸性媒介漂蓝B的重量比为1～1.2：0.1，磺化反应温度为80～90 ℃，并於100～105℃反应1～2小时。

(2)用15～25％(重量)盐水洗涤磺化产物，过滤、干燥得磺化产品，磺化产物与盐水的重量比为1：3～5。

(3)用无水乙醇萃取磺化产品，磺化产品与无水乙醇的重量比为1： 10～13，回流24小时后过滤，减压浓缩获得纯磺化产品。

(4)用氢氧化钠水溶液与纯磺化产品进行中和反应生成单钠或双钠盐或三钠盐，磺化产品：纯水：氢氧化钠的重量比为1：7.5～8.0：0.05～0.08，成盐后的产物经过滤、减压浓缩、干燥得产品铬天青S，得率67～75％，纯度70～80％，外观：深棕色～黑色结晶粉末，pH值等于5～6.5。

本发明所用的发烟硫酸以含有20％～23％三氧化硫的发烟硫酸较好。以15～20％(重量)盐水洗涤磺化产品较好，干燥温度为70～75 ℃。减压浓缩磺化产品的真空度≤92Kpa。中和反应生成钠盐后的溶液pH值等于5～6.5。按照本发明实施制备的铬天青S，其成本低、纯度高、合成路线短而便捷，操作相对容易。具体性能指标为：得率67～75％，纯度70～80％，外观呈深棕色～黑色结晶粉末，pH值(水中)＝5～6.5，水中吸收波长428nm～432nm，干燥分子消光系数≥11000，硫酸盐≤44％，105℃干燥失重≤3.8％。