一氧化氮与钇—水杨酸甲酯配合物的显色反应及应用

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一氧化氮(NO)与高氯酸钇和水杨酸甲酯配合物在一定温度下能够发生特征的显色反应,形成稳定的蓝绿色产物。本文对该反应的影响因素进行系统研究,并以此为基础提出和建立一套能够快速检测NO含量的简便方法,并对相关的化学反应机制进行了探讨。实验结果表明在没有钇-水杨酸甲酯配合物的情况下NO和NO2在乙酸丁酯溶液中能形成蓝绿色物质,最大吸收波长为660nm,但趋势较小。而在有钇-水杨酸甲酯配合物时,形成蓝色物质的速度快、浓度高、稳定性好。这一特征显色反应可以认为是高氯酸钇和水杨酸甲酯配位催化下NO氧化并形成三氧化二氮(N203)的结果。该反应的动力学研究也证明其基元反应中高氯酸钇、水杨酸甲酯和NO的反应级数分别为2、2和1,说明钇和水杨酸甲酯的配位起着重要作用。在温度为358K和353K时,反应的速率常数k分别为33.2和20.3mol*L-1*min-1。反应的活化能为103.4kJ/mol。基于该特征显色反应产物的吸光度与NO浓度之间的线性关系,建立了以高氯酸钇水杨酸甲酯配合物为显色试剂来检测NO的方法,确定了显色反应的步骤和最佳条件为:以乙酸丁酯溶液为NO吸收液,高氯酸钇和水杨酸酯摩尔比为1:1的乙酸丁酯溶液作为显色试剂。取吸收了NO的样品与过量的显色剂在10ml的比色管内混合,用乙酸丁酯定容至5m1,于100℃下反应20min,再在冷水中冷却10min后以试剂空白为参比,测定反应溶液在640nm处的吸光度,根据NO工作曲线计算NO的含量。该方法的最低检出限为5.3×10-5mol/L,摩尔吸光系数为8.749×102L·mol-1·cm-1。方法简单易行,重复性和稳定性好。
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