有机试剂在分析化学中的应用

【摘要】从植物中提取有机试剂到今天，有机试剂的发展非常迅速，应用也越来越广泛。它在分析化学中的应用主要表现在化学分析和仪器分析等两大方面，虽然它应用得如此广泛，但专门介绍有机试剂应用的书籍却及为惜少。故选此为主题。

【关键词】有机试剂；分析化学；应用；化学分析；仪器分析

中图分类号：O65

一、引言

试剂是在测定（或鉴定）过程向试液中加的一种辅助物质。所以，有机试剂则是加入的是有机物的辅助物质。

有机试剂之所以被广泛应用就在于它的灵敏度高、选择性好等特点。例如：测海水中的痕量铀，可用甲基紫和丹宁两种有机试剂将铀共沉淀下来，过滤后将沉淀烘干，于铂坩埚中炭化，再加10滴除尽SO3的浓硫酸，然后灼烧几分钟，这样就可以将有机试剂转化成二氧化碳和水而将它们除去。最后用荧光法测定铀的含量即可。而在有机试剂没有得到广泛应用之前，人们对海水的测定没有根本的办法。因为海水中铀元素的含量极低，只能用无机试剂富集铀含量，但无机物有干扰又不易除去。所以有机试剂的发展就大大解决了这些问题。由此可见有机试剂的作用有多大。

二、有机试剂基本理论――配位化合物（配合物）

有机试剂的应用体现在它与大多数试样都能形成稳定的配合物，尤其是与金属离子反应更是如此。

（一）配合物的组成及螯合

配合物是由中心离子M和配位体L以配位健①（或共价健②）形成组成的一种化合物。

M+L=ML[3]

其中，中心离子一般是金属离子（或原子），用于提供空轨道或在杂化后提供等价轨道。而配位体则是含有孤对电子的原子（如：N、O、S等等），在配合物中用于提供孤对电子。配位体分为单齿（或单击）配位体和多齿（或多击）配位体③，其中多齿配位体形成的配合物稳定。因为多齿配位体与金属离子配合生成的配合物就是螯合物，螯合物具有环状结构，而不是线状结构螯合效应[3]，它最引人注目的性质之一就是它的异常稳定性，尤其是五员环和六员环的螯合物更是稳定。这一点类似于有机化合物的芳香环。一个螯合配位体必须拥有两个酸性基或两个配位基或一个酸性基和一个配位基，通常含有N、S、O原子或分子易与金属离子生成配位键而形成螯合物。

（二）配位场理论

配位场理论[3]是关于对中心离子的d轨道产生静电场效应的一种理论。它认为，在四面体型配合物中，三个t2g轨道的能量增高，而两个eg轨道能量降低，在八面体型配合物中，正好与四面体型的相反。这样，配合物中的五个d轨道的能量就不再相同，而是分成两组能量不同的轨道―即中心离子发生能级分裂，由于能量最低原理，可见能量越低（弱场），配合物越稳定，我们恰恰希望这点。用此法还可定量计算得出配合物的稳定性，这一点给我们研究有机试剂创造了很大方便。

三、有机试剂在分析化学中的应用

化学分析是以化学反应为基础的分析方法，它可分为滴定分析、重量分析、化学分离等。而有机试剂在这三种分析中均有广泛应用。例如：在滴定分析中作滴定剂、指示剂；在重量分析中作沉淀剂；在化学分离中作共沉淀剂、萃取剂、掩蔽剂等。

例如：撒可富复合肥中钾含量的测定[4]――四苯硼酸钾重量法。此法是在弱碱性介质中，以四苯硼基和硼酸钠溶液沉淀试液中的K+，如试样中含有氰氨化合物或有机物时，可先加溴水和活性炭处理。为了防止铵离子和其它阳离子干扰，可预先加入适量的甲醛液及EDTA使铵离子与甲醛反应成六亚甲基四胺，其它阳离子与乙二胺四乙酸二钠络合.其中，四苯硼酸钠作沉淀剂用，甲醛及EDTA作掩蔽剂用.

四、有机试剂在仪器分析中的应用

随着科学技术的发展，分析化学的方法和实验技术上都在发生着日新月异的变化，特别是仪器分析法吸收了当代科学技术的最新成就，从而被认为是现代分析化学方法。仪器分析用于试样组分的分析，具有操作简便、快速的特点，它可测含量很低的组分，但由于仪器分析中用的都是精密仪器。所以，灵敏度都很高。因此对实验过程中用的试剂要求就很严格，而恰恰有机试剂容易满足这些要求。

五、结论与展望

有机试剂在分析化学中的应用是无所不在的，而且是各有各的用途，按需选择。有机试剂不光是能应用在分析化学中，像药品、食品都有有机试剂的加盟。所以，有机试剂的未来是无可限量的。首先就是将有机试剂的种类扩宽，最好让每一金属都有其相对应的、唯一的有机试剂，并且将其完善。其次就是考虑一下有机试剂的毒性，这点是比较重要的，因为它不但危害人们的身体健康，还影响着我们的周围环境。所以，解决其污染也是我们今后要研究的。最好是能用一种即不干扰测定有不危害我们的有机试剂来消除有害试剂的毒性。最后就是将有机试剂推广到各个领域去，为分析业提供其应有的最大的作用。

注解：

①配位键[3]―即配位共价键：共享电子对中的两个电子不一定要分别来自两个原子，而可由其中一个原子单独提供。这样生成的与共价键难以区分的键即为配位键。常常由N、O将孤对电子提供给金属配位成键。

②共价键[3]：两个类似原子之间不发生电子转移，而是原子核共享电子使两者都形成八隅体结构，这种由协同作用形成的键就是共价键。

③多齿配位体[3]：是含有两个或两个以上给电子基的配位体，可以环绕中心金属离子以两个或多个方位与之配位，从而与单一金属共享一对以上的电子。

参考文献：

[1]张孙伟，吴水生，刘绍璞.有机试剂在分析化学中的应用[M].

[2][美]H・H威拉德，L・L小梅里特，J・A迪安.仪器分析法[M].

[3]程广禄上野景平，今村寿明.有机分析试剂手册[M].

[4]陈薇华，译.肥料分析法[M].