变色酸检测甲醛和金属离子的应用

变色酸，化学名为1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸，常温常压下为灰色粉末或晶体，易溶于水。变色酸是一种萘磺酸类化合物，具有很强的酸性，可用作染料的合成中间体，多用于用于制造偶氮染料和蒽醌染料。此外，该物质也可用于测定铬、钛和甲醛，它在检定铬、汞、银、钛、氯酸盐中也有较好的应用。[1]

图1 变色酸的性状图

理化性质

变色酸具有显著的酸性，其可与常见的碱性物质发生酸碱中和反应，得到相应的磺酸盐。该物质可与铁离子发生络合作用，可用于铁离子的检测。变色酸可以检测次甲二氧基，次甲二氧基在分析化学中是一种常见的官能团。当次甲二氧基所在的化合物分子与酸性条件下的水发生反应时，次甲二氧基会被酸水解生成甲醛。在存在甲醛的情况下，该物质可与甲醛发生缩合反应，形成紫至粉红色的产物。[2]

铁离子检测

对于铁离子的检测，变色酸可以与三氯化铁溶液发生反应，形成绿色的产物。这是由于变色酸与铁离子之间的络合反应导致的。这种性质使变色酸可以用作铁离子的指示剂或检测试剂，通过变色或颜色变化来指示铁离子的存在。[2]

甲醛检测

变色酸法也称铬变酸法，甲醛在浓硫酸溶液中可与变色酸(1，8-二羟基萘-3，6-二磺酸)作用形成紫色化合物，该化合物吸收波长在580nm处，可用分光光度法进行分析测定。改变变色酸浓度和采用不同的采样手段，可满足不同浓度甲醛检测需要。用0.1%变色酸-86%硫酸溶液作吸收液，检测限可达20μg/L；用1%亚硫酸钠溶液吸收甲醛，变色酸浓度改为5%，方法更稳定、更灵敏。该法的优点是操作简便、快速灵敏，缺点是在浓硫酸介质中进行，不易控制，且醛类、烯类化合物及NO₂等对测定有干扰。

染料应用

作为染料中间体，变色酸在染料工业中发挥着重要的作用。它可以通过与其他化合物反应生成颜料化合物，用于染色纺织品、皮革、纸张和其他材料。其强酸性质使其具有优良的催化和促进染料分子的固定和沉淀能力。在染料工艺中，添加变色酸作为酸性媒介可以促使染料分子更好地固定在材料表面。其强酸性质有助于染料的稳定性和沉淀能力，实现染料的均匀染色和长久持色。蒽醌染料是具有良好耐光性和耐温性的有机染料，该化合物可以作为合成蒽醌染料的中间体之一。它与蒽醌类化合物反应，形成具有特定结构和颜色的蒽醌染料，蒽醌染料可在纺织品、纸张和塑料等材料上实现持久的着色效果。除了染料工业，变色酸还具有其他应用：它可以用于检测金属离子，如铬、钛和甲醛的存在。它在这些测定中作为指示剂或络合剂，它可以与许多金属离子发生络合反应并形成稳定的络合物。这些络合物的形成通常导致颜色的变化，从而允许通过肉眼观察或仪器分析来检测金属离子的存在。在分析化学中，该物质也可用于检定铬、汞、银、钛和氯酸盐等物质，它的强酸性和反应活性使其成为一种有用的试剂，它可以用于滴定或其他分析方法，以确定这些物质的含量或进行定性分析。

储存条件

湿度较高可能导致变色酸吸湿变质或降低其化学稳定性，并且该物质还具有较强的酸性。因此一般要求将其远离碱性物质，密封保存于室温且干燥的环境中。

参考文献

[1] 张华山,陈震华,刘芳.某些不对称变色酸双偶氮衍生物的合成及其与稀土元素的显色反应[J].化学试剂, 1984(06):15-18.

[2] 金贞淑,赵晔,张力,等.铁-过氧化氢-变色酸催化动力学光度法测定痕量铁[J].分析化学, 1996(10):1159-1161.