1,4-二羟基蒽醌（C₁₄H₈O₄，CAS 81-64-1），又称醌茜素，是蒽醌环系1、4位被羟基取代的化合物。该分子具有对称的羟基-羰基排列，形成两个独立的螯合位点，使其在分析化学中获得多重用途。其固体为橙红色粉末，可溶于乙醇、丙酮和硫酸，在水中的溶解度较低。分子的光谱性质强烈依赖于介质酸碱性，羟基解离后可引发显著的π电子重排，导致吸收和荧光信号改变。
一、金属离子荧光探针
1,4-二羟基蒽醌在分析化学中最明确的用途是作为荧光探针，用于痕量金属离子的测定。邻位羟基与羰基构成O-H···O=C结构，在金属离子存在时，酚羟基质子被置换，形成稳定的六元环螯合物。该过程使分子平面性增强，刚性提高，从而降低激发态的非辐射跃迁概率，产生明显的荧光增强效应。
铝离子测定中，在pH 4.0～5.5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，1,4-二羟基蒽醌与Al³⁺形成黄色荧光络合物，激发波长为460 nm，发射波长为550 nm。该络合物的荧光强度与Al³⁺浓度在0.01～5 μg·mL⁻¹范围内呈线性关系，可用于铝合金、硅酸盐及饮用水中的铝含量测定。铍离子测定时，在相同的缓冲体系内，Be²⁺与试剂生成更强的荧光络合物，灵敏度更高，检测限达到0.2 ng·mL⁻¹。该法已成功用于矿石和废水分析。锆离子在较高酸度的盐酸介质中可与该试剂反应，荧光强度与Zr⁴⁺浓度成正比，适用于核燃料前处理溶液中锆的快速检测。
其他金属离子，如镓、铟、钪，也可与该试剂形成荧光产物，但选择性需通过酸度控制和掩蔽剂实现。测定中常见的干扰离子Fe³⁺、Ti⁴⁺、V⁵⁺可通过加入氟化铵或乳酸进行掩蔽，使方法获得专一性。
二、酸碱指示剂功能
1,4-二羟基蒽醌亦是有效的酸碱指示剂。其变色源因是酚羟基的可逆电离。在酸性或中性溶液中，分子以未解离的羟基形式存在，两个羰基与羟基处于共轭状态，吸收光谱位于黄色区。当溶液pH升高，第一个酚羟基解离生成单阴离子，共轭体系延长，吸收峰红移，颜色变为橙色；继续升高pH至第二个羟基解离，形成二阴离子，颜色加深为紫色。整个变色过程发生在pH 6.8～8.0范围，颜色由黄经橙变紫，转变敏锐清晰。
该指示剂适用于弱酸与弱碱的滴定，例如无水乙酸介质中测定苯胺，或水溶液中测定硼酸。浓度为0.1%的乙醇溶液可直接使用。其优点是变色范围窄，终点颜色变化明显，且不受电解质浓度影响。
三、络合滴定指示剂的辅助作用
1,4-二羟基蒽醌还可作为EDTA络合滴定中的金属指示剂，尤其适用于铝、铋和钍的返滴定法。在滴定前，向含有待测离子的溶液中加入少量试剂，形成带有特征颜色或荧光的金属-指示剂络合物。用EDTA滴定时，EDTA先与游离的金属离子络合，接近终点时夺取指示剂络合物中的金属离子，释放出游离指示剂，溶液颜色或荧光出现突变，从而标示终点。例如在pH 5.0的吡啶-硝酸铵介质中滴定Al³⁺，以1,4-二羟基蒽醌为指示剂，终点从黄绿色荧光突变为无色或淡黄色，准确度与二甲酚橙相当。
四、分析条件的控制要点
应用1,4-二羟基蒽醌时必须严格控制溶剂、酸度和温度。溶剂方面，纯水溶解度低，操作中常加入乙醇或丙酮增溶，有机溶剂比例一般不高于30%，否则会降低络合物的荧光量子产率。酸度是决定选择性的关键，每种金属离子都有最适pH范围，超出范围会因指示剂自身电离或金属水解而失效。温度对荧光强度有负效应，测量过程应使用恒温装置，维持溶液温度在20～25 ℃。此外，该试剂溶液需避光保存，长时间光照会引起蒽醌结构分解，导致试剂性能下降。
结语
1,4-二羟基蒽醌在分析化学中作为金属离子荧光探针、酸碱指示剂和络合滴定指示剂的用途，均来自其羟基-羰基螯合结构与酸碱可逆电离双重特性。合理控制介质条件，即可建立灵敏、选择性的分析方法，用于环境、冶金和材料样品的检测。