1667-99-8 / 鉻天青（媒染藍）的應用

【背景及概述】^[1][2]

鋁的測定方法有很多，有化學法、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，會對指示劑形成封閉作用，會導致終點延長或者沒有終點的現象。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13；媒染藍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458nm，有刺激性。鉻天青s為三苯甲烷酸性染料，在分析化學中應用頗廣。

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

【應用】^[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是一種重要的有機化合物，用途廣泛的染色劑。近十年來，鉻天青s在稀土、釷、鈾、鈧及釔光度分析中的實際應用的研究非常多，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敏度，改變了配合物的組成；改善了反應的選擇性，建立了直接光度測定稀土元素中微量釔組稀土元素的新方法實踐證明，分析結果準確可靠。

其中鉻天青S測定鋁的原理：在pH6.7-7.0范圍內，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反應生成藍綠色的四元膠束，比色定量。該方法涉及試劑種類繁多，操作過程復雜，由于生成物不穩定，結果線性很差。最近，國內外對此方法改進的研究：

1）在pH一定的溶液中，水中的鋁離子在乙酸-乙酸鈉緩沖介質中，與鉻天青S及溴化十六烷基三甲胺反應，生成能溶于水的藍色三元絡合物膠體，于612nm波長處測定吸光度，與標準比色定量。

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，當鉻天青S與鋁反應時，能夠迅速在適宜的環境條件下迅速反應。

3）在用Na2EDTA溶液處理玻璃儀器的前提下，在標準系列及樣品中加入0.1g抗壞血酸，溶解混勻，調節pH之后，加入鉻天青S溶液，乳化劑OP溶液，CPB溶液和緩沖液測定。

4）用乙酸-乙酸鈉緩沖液代替乙二胺-鹽酸緩沖液，去掉對硝基酚指示劑；試驗時分別向樣品管和標準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，用1cm比色皿以試劑空白為參比，測量吸光度)。

【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)三氧化硫的發煙硫酸磺化酸性媒介漂藍B，發煙硫酸與酸性媒介漂藍B的重量比為1～1.2：0.1，磺化反應溫度為80～90 ℃，并於100～105℃反應1～2小時。

(2)用15～25％(重量)鹽水洗滌磺化產物，過濾、干燥得磺化產品，磺化產物與鹽水的重量比為1：3～5。

(3)用無水乙醇萃取磺化產品，磺化產品與無水乙醇的重量比為1：10～13，回流24小時后過濾，減壓濃縮獲得純磺化產品。

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

本發明所用的發煙硫酸以含有20％～23％三氧化硫的發煙硫酸較好。以15～20％(重量)鹽水洗滌磺化產品較好，干燥溫度為70～75 ℃。減壓濃縮磺化產品的真空度≤92Kpa。中和反應生成鈉鹽后的溶液pH值等于5～6.5。按照本發明實施制備的鉻天青S，其成本低、純度高、合成路線短而便捷，操作相對容易。具體性能指標為：得率67～75％，純度70～80％，外觀呈深棕色～黑色結晶粉末，pH值(水中)＝5～6.5，水中最大吸收波長428nm～432nm，干燥分子消光系數≥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；石鎮泰.鉻天青分光光度法測定鋅合金中鋁量的方法.CN201010538372.1，申請日2010-11-10

[2] 譚鳳. 鉻天青 S 分光光度法測定錫渣中的鋁[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際應用[J]. 新疆有色金屬, 1999 (4): 38-46.

[4] 李俊強.一種鉻天青S分光光度法測定鋁離子方法.CN201711258323.0，申請日2017-12-04

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