计算化学与紫外-可见吸收光谱法相结合揭示铬黑T指示剂的显色和变色机理

李翼 曹兆祥 刘鹏 吴霞 张冬菊

引用本文: 李翼, 曹兆祥, 刘鹏, 吴霞, 张冬菊. 计算化学与紫外-可见吸收光谱法相结合揭示铬黑T指示剂的显色和变色机理[J]. 大学化学, 2025, 40(3): 132-139. doi: 10.12461/PKU.DXHX202405154 shu
Citation:  Yi Li,  Zhaoxiang Cao,  Peng Liu,  Xia Wu,  Dongju Zhang. Revealing the Coloration and Color Change Mechanisms of the Eriochrome Black T Indicator through Computational Chemistry and UV-Visible Absorption Spectroscopy[J]. University Chemistry, 2025, 40(3): 132-139. doi: 10.12461/PKU.DXHX202405154 shu

计算化学与紫外-可见吸收光谱法相结合揭示铬黑T指示剂的显色和变色机理

    通讯作者: 刘鹏,E-mail:liupeng@qfnu.edu.cn; 张冬菊,E-mail:zhangdj@sdu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(22273051);山东省高等教育本科教学改革研究项目(Z2022024,Z2022169);山东省自然科学基金(ZR2022MB131,ZR2023MB072);山东大学教育教学改革研究项目(2024Z07,2023Y061,2023Y103);山东大学实验室建设与管理研究项目(20232201)

摘要: 铬黑T是一种常见的金属离子指示剂,其颜色随溶液pH值不同而变化,且与其金属离子络合物颜色有明显差异,可有效指示反应终点,在分析化学领域有广泛应用。本文用计算化学方法研究了铬黑T及其典型金属离子(Mg2+、Ca2+)络合物的分子结构,计算了它们的紫外可见光谱,分析了其分子结构与电子光谱之间的内在关联,并使用紫外-可见吸收光谱法测定了不同pH值的铬黑T溶液及其钙、镁络合物的吸收光谱。理论与实验研究相结合阐释了铬黑T指示剂的显色和变色原理,研究结果有助于加深对铬黑T结构-性能关系的理解。

English

    1. [1]

      王修林. 有色矿冶, 1990, No. 6, 57

    2. [2]

      孙瑞卿, 许紫婷, 陈珠灵, 林佳丽. 大学化学, 2022, 37 (12), 2112039.

    3. [3]

      曾百肇, 赵发琼. 分析化学. 北京: 高等教育出版社, 2016: 192-195.

    4. [4]

      崔学桂, 张晓丽, 胡清平. 基础化学实验(Ⅰ)——无机及分析化学实验. 北京: 化学工业出版社, 2007: 110-112.

    5. [5]

      朱万明, 杨志琼, 苏桂华, 李娜, 姜建容, 彭一萍. 预防医学情报杂志, 2004, No. 4, 480.

    6. [6]

      Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133.Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133.

    7. [7]

      Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; et al. Gaussian 16, Revision A. 03; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, USA, 2016.Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; et al. Gaussian 16, Revision A. 03; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, USA, 2016.

    8. [8]

      Dennington, R.; Keith, T. A.; Millam, J. M.; GaussView, Version 6; Semichem Inc.: Shawnee Mission, KS, USA, 2016.Dennington, R.; Keith, T. A.; Millam, J. M.; GaussView, Version 6; Semichem Inc.: Shawnee Mission, KS, USA, 2016.

    9. [9]

      Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.

    10. [10]

      Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Phys. Chem. 1984, 80, 3265.Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Phys. Chem. 1984, 80, 3265.

    11. [11]

      Mennucci, B. WIREs. Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 375.Mennucci, B. WIREs. Comput. Mol. Sci. 2012, 2, 375.

    12. [12]

      Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650.Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. J. Chem. Phys. 1980, 72, 650.

    13. [13]

      吴海龙. 化学通报, 1990, No. 1, 51.

    14. [14]

      Cheng, T.; Shen, D. X.; Meng, M.; Mallick, S.; Cao, L.; Patmore, N. J.; Zhang, H. L.; Zou, S. F.; Chen, H. W.; Qin, Y.; et al. Nat. Commun. 2019, 10, 1531.Cheng, T.; Shen, D. X.; Meng, M.; Mallick, S.; Cao, L.; Patmore, N. J.; Zhang, H. L.; Zou, S. F.; Chen, H. W.; Qin, Y.; et al. Nat. Commun. 2019, 10, 1531.

    15. [15]

      曾百肇, 赵发琼. 分析化学. 北京: 高等教育出版社, 2016: 140-141.

    16. [16]

      Abe, T. B. Chem. Soc. Jpn. 1958, 31, 904.Abe, T. B. Chem. Soc. Jpn. 1958, 31, 904.

    17. [17]

      Cardinal, J. R.; Mukerjee, P. J. Phys. Chem. C. 1978, 82, 1614.Cardinal, J. R.; Mukerjee, P. J. Phys. Chem. C. 1978, 82, 1614.

    18. [18]

      李红霞, 周立清. 实验室研究与探索, 2013, 32 (1), 39.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  0
  • 文章访问数:  112
  • HTML全文浏览量:  23
文章相关
  • 发布日期:  2025-02-12
  • 收稿日期:  2024-05-27
  • 修回日期:  2024-07-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章