1667-99-8 / 鉻天青（媒染藍(lán)）的應(yīng)用

【背景及概述】^[1][2]

鋁的測(cè)定方法有很多，有化學(xué)法、原子吸收光度法，紫外分光光度法，電感耦合等離子體法等。化學(xué)法主要有EDTA置換法，EDTA返滴定法，但由于EDTA法(置換法和返滴定法)使用二甲酚橙做指示劑，會(huì)對(duì)指示劑形成封閉作用，會(huì)導(dǎo)致終點(diǎn)延長(zhǎng)或者沒(méi)有終點(diǎn)的現(xiàn)象。原子吸收光度法受原子化溫度限制，基體干擾大，分析誤差大。

鉻天青S又名3″-磺基-2″，6″-二氯-3，3′-二甲基-4-羥基品紅酮-5，5′-二羧酸三鈉鹽；別名：媒染藍(lán)13；媒染藍(lán)29。外觀呈紅棕色粉末，溶于水后呈棕黃色溶液，微溶于水，水溶液呈紅棕色，最大吸收波長(zhǎng)458nm，有刺激性。鉻天青s為三苯甲烷酸性染料，在分析化學(xué)中應(yīng)用頗廣。

鉻天青作為分光光度比色測(cè)定中可以測(cè)定鋁、鈰、鈷、銅、鐵等離子，是常用的分光光度測(cè)試劑，并且被普遍的采用在鋅合金中鋁量的測(cè)定中。但是，目前的測(cè)定方法一直建立在鋁量與吸光值之間的關(guān)系為通過(guò)平面直角坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線的最理想關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行。實(shí)際中，鋁量與吸光值之間非理想關(guān)系大量存在，不僅繁瑣，而且分析的結(jié)果很不準(zhǔn)確，給生產(chǎn)造成了很大的影響。

【應(yīng)用】^[3][4]

鉻天青S可用作指示劑，螯合滴定鋁、鈣、鐵、鎳和釷。在分光光度分析比色測(cè)定鋁、鈰、鈷、鉻、銅、鐵、鎵、鉿、銦、鑭、錳、鉬、鎳、鈀、銠、鈧、釷、鈦、釩、釔、鏟、鋯等離子和氨化物。作纖維、塑料、涂料和膠粘劑的著色劑。所以該鉻天青S是一種重要的有機(jī)化合物，用途廣泛的染色劑。近十年來(lái)，鉻天青s在稀土、釷、鈾、鈧及釔光度分析中的實(shí)際應(yīng)用的研究非常多，有研究在多元配合物RE(稀土)-CAS-phen(鄰菲啉)- CTMAB 溴化十六烷基三甲基銨)中引人非離子表面活性劑Tritonx-100，提高了釔組稀土元素反應(yīng)敏度，改變了配合物的組成；改善了反應(yīng)的選擇性，建立了直接光度測(cè)定稀土元素中微量釔組稀土元素的新方法實(shí)踐證明，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

其中鉻天青S測(cè)定鋁的原理：在pH6.7-7.0范圍內(nèi)，鋁在聚乙二醇辛基苯醚(OP)和溴代十六烷基吡啶(CPB)的存在下與鉻天青S反應(yīng)生成藍(lán)綠色的四元膠束，比色定量。該方法涉及試劑種類(lèi)繁多，操作過(guò)程復(fù)雜，由于生成物不穩(wěn)定，結(jié)果線性很差。最近，國(guó)內(nèi)外對(duì)此方法改進(jìn)的研究：

1）在pH一定的溶液中，水中的鋁離子在乙酸-乙酸鈉緩沖介質(zhì)中，與鉻天青S及溴化十六烷基三甲胺反應(yīng)，生成能溶于水的藍(lán)色三元絡(luò)合物膠體，于612nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，與標(biāo)準(zhǔn)比色定量。

2）該本方法將溴代十六烷基吡啶和聚乙二醇辛基苯醚混合配置，加入量為1ml，選用醋酸鈉-醋酸緩沖液代替了乙二胺-鹽酸緩沖液；另外，在試劑加入順序上采用先加入醋酸鈉-醋酸緩沖液及溴代十六烷基吡啶-聚乙二醇辛基苯醚，當(dāng)鉻天青S與鋁反應(yīng)時(shí)，能夠迅速在適宜的環(huán)境條件下迅速反應(yīng)。

3）在用Na2EDTA溶液處理玻璃儀器的前提下，在標(biāo)準(zhǔn)系列及樣品中加入0.1g抗壞血酸，溶解混勻，調(diào)節(jié)pH之后，加入鉻天青S溶液，乳化劑OP溶液，CPB溶液和緩沖液測(cè)定。

4）用乙酸-乙酸鈉緩沖液代替乙二胺-鹽酸緩沖液，去掉對(duì)硝基酚指示劑；試驗(yàn)時(shí)分別向樣品管和標(biāo)準(zhǔn)系列管中加一滴硝酸溶液(0.5mol/L)后混勻，再加5.0ml乙酸-乙酸鈉緩沖液，OP乳化劑1.0ml，CPB溶液2.0ml，混勻放置5min。加鉻天青S 溶液2.0ml，加水15ml至刻度，混勻放置20min。于615nm波長(zhǎng)，用1cm比色皿以試劑空白為參比，測(cè)量吸光度)。

【制備】^[5]

鉻天青S的合成步驟包括：

(1)攪拌下，用含有20～30％(重量)三氧化硫的發(fā)煙硫酸磺化酸性媒介漂藍(lán)B，發(fā)煙硫酸與酸性媒介漂藍(lán)B的重量比為1～1.2：0.1，磺化反應(yīng)溫度為80～90 ℃，并於100～105℃反應(yīng)1～2小時(shí)。

(2)用15～25％(重量)鹽水洗滌磺化產(chǎn)物，過(guò)濾、干燥得磺化產(chǎn)品，磺化產(chǎn)物與鹽水的重量比為1：3～5。

(3)用無(wú)水乙醇萃取磺化產(chǎn)品，磺化產(chǎn)品與無(wú)水乙醇的重量比為1：10～13，回流24小時(shí)后過(guò)濾，減壓濃縮獲得純磺化產(chǎn)品。

(4)用氫氧化鈉水溶液與純磺化產(chǎn)品進(jìn)行中和反應(yīng)生成單鈉或雙鈉鹽或三鈉鹽，磺化產(chǎn)品：純水：氫氧化鈉的重量比為1：7.5～8.0：0.05～0.08，成鹽后的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾、減壓濃縮、干燥得產(chǎn)品鉻天青S，得率67～75％，純度70～80％，外觀：深棕色～黑色結(jié)晶粉末，pH值等于5～6.5。

本發(fā)明所用的發(fā)煙硫酸以含有20％～23％三氧化硫的發(fā)煙硫酸較好。以15～20％(重量)鹽水洗滌磺化產(chǎn)品較好，干燥溫度為70～75 ℃。減壓濃縮磺化產(chǎn)品的真空度≤92Kpa。中和反應(yīng)生成鈉鹽后的溶液pH值等于5～6.5。按照本發(fā)明實(shí)施制備的鉻天青S，其成本低、純度高、合成路線短而便捷，操作相對(duì)容易。具體性能指標(biāo)為：得率67～75％，純度70～80％，外觀呈深棕色～黑色結(jié)晶粉末，pH值(水中)＝5～6.5，水中最大吸收波長(zhǎng)428nm～432nm，干燥分子消光系數(shù)≥11000，硫酸鹽≤44％，105℃干燥失重≤3.8％。

【主要參考資料】

[1] 羅文蕊；李志強(qiáng)；石鎮(zhèn)泰.鉻天青分光光度法測(cè)定鋅合金中鋁量的方法.CN201010538372.1，申請(qǐng)日2010-11-10

[2] 譚鳳. 鉻天青 S 分光光度法測(cè)定錫渣中的鋁[J]. 云南化工, 2017 (5): 79-82.

[3] 段群章. 鉻天青 S 及其在金屬光度分析中的實(shí)際應(yīng)用[J]. 新疆有色金屬, 1999 (4): 38-46.

[4] 李俊強(qiáng).一種鉻天青S分光光度法測(cè)定鋁離子方法.CN201711258323.0，申請(qǐng)日2017-12-04

[5] 顧震虎；戴林榮.一種鉻天青S的合成方法. CN200710170456.2，申請(qǐng)日2007-11-15