化学检验员在日常工作中常使用多种经典与现代分析方法，其中络合滴定、氧化还原滴定、目视比色和薄层色谱分析是基础而重要的技术手段。它们分别适用于不同类型的成分测定，具有操作简便、成本低、快速直观等优点。以下是这四种方法的原理、操作要点及典型应用：

一、络合滴定法（Complexometric Titration）

基本原理

利用金属离子与络合剂（如EDTA）形成稳定络合物的反应进行定量分析。最常用的是乙二胺四乙酸（EDTA）滴定法，因EDTA能与大多数金属离子（如Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe³⁺等）按1:1比例形成稳定螯合物。

关键要素

指示剂：金属指示剂（如铬黑T、钙指示剂、二甲酚橙），在终点时颜色突变；

pH控制：不同金属离子需在特定pH下滴定（如Ca²⁺/Mg²⁺总量在pH=10，Ca²⁺单独测在pH=12–13）；

掩蔽剂：消除共存离子干扰（如KCN掩蔽Cu²⁺、Ni²⁺；三乙醇胺掩蔽Al³⁺）。

操作步骤

调节试液pH至所需范围；

加入适量金属指示剂；

用标准EDTA溶液滴定至颜色突变（如铬黑T由酒红→纯蓝）；

记录消耗体积，计算金属离子含量。

典型应用

水的总硬度测定（Ca²⁺ + Mg²⁺）；

水泥、石灰中钙镁含量；

电镀液中金属离子浓度监控。

二、氧化还原滴定法（Redox Titration）

基本原理

基于氧化剂与还原剂之间的电子转移反应进行定量分析。反应需快速、完全、有明确终点。

常见类型

操作要点

指示剂选择：

自身指示（如KMnO₄呈紫红色）；

淀粉指示I₂（蓝色出现或消失）；

氧化还原指示剂（如二苯胺磺酸钠）。

控制反应条件：酸度、温度、催化剂（如碘量法避光、防I₂挥发）。

典型应用

食品中维生素C含量（碘量法）；

环境水样COD测定（重铬酸钾法）；

工业双氧水中H₂O₂含量（高锰酸钾法）。

三、目视比色法（Visual Colorimetry）

基本原理

根据待测物质与显色剂反应生成有色化合物，通过人眼比较样品与标准系列的颜色深浅，进行半定量或定量分析。

操作步骤

配制一系列已知浓度的标准溶液；

向标准液和样品中加入相同量显色剂，在相同条件下显色；

将样品管与标准管并排置于比色管架上，从管口垂直观察或透过比色皿比较颜色；

通过颜色匹配确定样品浓度范围。

关键要求

显色反应需灵敏、稳定、选择性好；

标准系列浓度梯度合理（如0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L）；

光线均匀（自然散射光最佳，避免直射阳光）；

比色管材质、直径、液面高度一致。

典型应用

水中余氯、铁、铜、磷酸盐的快速筛查；

土壤速效养分（如硝态氮）简易测定；

实验室教学或现场应急检测。

局限性：精度较低（通常±10%），主观性强，适用于要求不高的场合；高精度分析应采用分光光度法。

四、薄层色谱分析法（Thin-Layer Chromatography, TLC）

基本原理

属于平面色谱，利用混合物中各组分在固定相（硅胶等）和流动相（展开剂）之间的吸附或分配系数差异，在毛细作用下实现分离。

操作流程

点样：用毛细管将样品和标准品点在距板底1–2 cm的起始线上（斑点小而圆）；

展开：将板放入密闭层析缸（内含适量展开剂），让溶剂前沿上升至板上端2/3处；

显色：

紫外灯（254 nm或365 nm）观察荧光或吸收斑点；

喷雾显色剂（如硫酸乙醇液、茚三酮、碘蒸气）使斑点显色；

定性分析：计算Rf值（斑点移动距离 / 溶剂前沿移动距离），与标准品比对；

半定量：通过斑点颜色深浅或面积粗略估计含量（可配合薄层扫描仪提高精度）。

典型应用

中药成分鉴别（如黄连中生物碱）；

食品中合成色素、防腐剂筛查；

有机合成反应进程监控；

农药多残留初步筛查。

优势与局限

✅ 快速、成本低、可同时分析多个样品；

❌ 分离效率低于HPLC，定量精度有限；

❌ Rf值受温湿度、饱和度影响，需严格平行操作。

五、总结对比

六、化学检验员操作建议

滴定法：注重终点判断训练，使用白色衬底、控制滴定速度；

目视比色：在标准光源下比色，定期校准标准系列；

TLC：确保层析缸饱和，点样量适中，显色均匀；

所有方法：同步做空白试验和标准对照，确保结果可靠。

这些方法虽为“经典”，但在现场快检、教学、资源有限环境或作为大型仪器分析的补充验证中，仍具有不可替代的价值。掌握其原理与技巧，是化学检验员专业能力的重要体现。