可见光吸收光谱法是利用测量有色物质对某一单色光的吸收程度来进行测量的，但许多化合物本身是无色的，它对可见光不发生吸收或吸收很弱，因而必须预先通过适当的化学反应，使它转变成有色化合物，然后再进行可见光吸收光谱测定。

一、显色反应

在光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。能与被测组分生成有色物质的试剂称为显色剂。显色反应分为两类：络合反应和氧化还原反应。其中络合反应是最主要的显色反应。

对显色反应的要求：

①选择性好一种显色剂最好只与一种被测组分起显色反应，或显色剂与干扰离子生成的有色化合物的吸收峰与被测组分的吸收峰相距较远。这样干扰较少。

②灵敏度高即有色化合物的摩尔吸收系数大。

③有色络合物的离解常数要小有色络合物的离解常数愈小，络合物就愈稳定。络合愈稳定，光度测定的准确度就愈高，并且还可以避免或减少试样中其它离子的干扰。

④有色络合物的组成要恒定，化学性质要稳定。

⑤如果显色剂有颜色，则要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，以减小试剂空白。一般要求有色化合物与显色剂的最大吸收波长之差在60nm以上。

⑥显色反应的条件要易于控制如果条件要求过于严格，难以控制，测定结果的再现性就差。

二、显色剂

1．无机显色剂

许多无机试剂能与金属离子发生显色反应用于光度分析，但由于灵敏度等原因，具有实用价值的仅有几类，见表5-2。

表5-2重要的无机显色剂

2．有机显色剂

大多数有机显色剂本身为有色化合物，与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。显色反应的选择性和灵敏度都较高，有些有色螯合物易溶于有机溶剂，可进行萃取光度法测量。

有机显色剂种类很多，不断有新型的有机显色剂被研制出来，表5-3介绍了几种常用的有机显色剂。

表5-3部分常用的有机显色剂

①摘自北京大学化学系仪器分析教学组编．仪器分析教程。北京：北京大学出版社，1997:33.

3．多元配合物显色体系

近年来，形成多元配合物的显色体系受到关注。多元配合物是指3个或3个以上组分形成的配合物。利用多元配合物的形成可提高分光光度测定的灵敏度，改善分析特性。目前应用较多的是三元配合物。以形成三元配合物为基础，对原有的分析方法进行改进，有一些成熟的方法已纳入新修订的国家标准中。下面我们仅对三元配合物的几种类型进行介绍。

一种中心离子同时与两种配位体配合生成的具有三个组分的配合物称为三元配合物。例如Al-CASrCTMAC(铝-铬天青S-氯化十六烷基三甲铵)，一种配体同时与两种金属离子形成的配合物也是三元配合物，例如[FeSnC15]。但是KAl(SO4)2不是三元配合物，因为它溶于水时，完全电离成K+、A13+、SO42-。

三元配合物在光度分析中应用较多的有：三元混配化合物、三元离子缔合物、三元胶束配合物、三元杂多酸配合物。

(1)元混配化合物金属离子M与一种配位体(A或R)形成配位数未饱和的配合物，再与另一种配位体(R或A)形成配合物，一般通式为A－M－R，叫三元混合配位化合物，简称三元混配化合物。例如V(V)、H2O2和PAR形成1：1：1的有色配合物，可用于钒的测定，灵敏度高，选择性好。

(2)三元离子缔合物金属离子首先与配位体生成配阴离子或配阳离子(配位数已满足)，再与带相反电荷的离子生成离子缔合物。主要应用于萃取光度测定。最常用的体系为金属离子(M)-电负性配位体(R)-有机碱或染料(A)体系。例如，[Ti(CNS)6]2-与二安替比林甲烷(DAM)在2～4 mol/L HCl介质中生成Ti：DAM：SCN-=1：2：6的三元离子缔合物，用氯仿萃取，λmax=420nm, ε=8×104。

(3)三元胶束配合物许多金属离子与显色剂反应时，加入表面活性剂，包括阳离子、阴离子、非离子或两性表面活性剂，形成胶束化合物。它们的吸收峰比原二元配合物向长波方向移动，测定的灵敏度提高。例如Al-CAS二元配合物的λmax=545mn,ε为约4×104，当有氯化十六烷基三甲铵存在时，形成三元配合物，Al3+：CTMAC=CAS=1：2：3，λmax变为620nm,ε为约105。

(4)三元杂多酸配合物由两种简单的含氧酸组成的复杂的多元酸，称为杂多酸，或二元杂多酸。如磷钼杂多酸，摩尔比为P=Mo=1：12。

如果杂多酸由三种简单的含氧酸组成，则为三元杂多酸。例如磷钼钒杂多酸，它的组成(摩尔比)为P：V：Mo=1：1：11。三元杂多酸比相应的二元杂多酸吸光度更高。稳定性受酸度影响较小，选择性也较好。