分光光度法測定水中的微量鎂

鎂是與人類生存環境密切相關的元素之一。目前，鎂的測定方法主要是EDTA-2Na滴定法與原子吸收光度法^［1，2］。前者由于測定鈣后，需加熱使鎂游離，操作較繁雜，而且終點不易觀察。后者準確度高、操作方便，但儀器價格昂貴。本文利用剛果紅堿溶液中加入鎂會導致吸收光譜向紅團移動△60nm，同時伴有著色效應，在反應條件下，反應劑的黃染色變為紅染色^［3］。而水楊酸的存在，能提高測定鎂的選擇性和靈敏度。試驗結果表明：該法精密度高，回收率好。應用該法檢測飲用水中的鎂，簡便、快速，結果令人滿意。

材料與方法

　　1．儀器與試劑：UV-1206分光光度計(日本島津)，恒溫水浴箱(張家港市醫療器械廠)，水楊酸乙醇溶液10g／L，剛果紅溶液0.3g／L，氫氧化鈉溶液2mol／L。鎂標準貯備液：準確稱取硫酸鎂(MgSO₄^．7H₂O)10.140g，加水溶解，定容至1000ml，保存于聚乙烯瓶中^［4］。此溶液鎂含量為1.00mg／ml，臨用時稀釋成10.0?g／ml。以上試劑均為分析純，水為去離子水。

　　2．試驗方法：取水樣25ml(使鎂含量在50?g內)于25ml比色管中。另取鎂標準溶液0、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml于25ml比色管中，加純水至刻度。在樣品管和標準管中，加水楊酸乙醇溶液1.0ml，混勻；再加剛果紅溶液1.0ml，再混勻。于37℃水浴箱中15min。取出加氫氧化鈉溶液1.0ml。室溫放置30min。用1cm比色皿，試劑空白調零，在550nm波長處，測量吸光度A。

　　結果與討論

　　1．條件試驗：(1)吸收光譜、吸光系數。按試驗方法測定試劑空白，鎂絡合物在不同波長處的吸光度A，繪制吸收光譜。試劑空白、鎂絡合物的最大吸收峰分別為490nm、515nm處。由于試劑空白的吸收高，以試劑空白為參比管扣除，在550nm處吸收差值最大。本法選用550nm作為測定波長。鎂絡合物在550nm處吸光系數?為3.97×10³。(2)絡合劑用量。試驗結果表明，剛果紅的濃度影響方法的線性范圍、空白值和靈敏度，增加剛果紅的濃度，則線性范圍變寬，但空白值隨之增大，靈敏度則下降，再現性降低。本法選擇0.3g／L剛果紅溶液1.0ml。(3)氫氧化鈉用量的影響。經試驗，隨著氫氧化鈉濃度的提高，吸光度也隨之提高，并于0.04mol／L溶液中達到最大值。在更高濃度的氫氧化鈉溶液中，吸光度變化不大(圖略)，方法選用氫氧化鈉1.0ml。(4)水楊酸用量控制。水楊酸濃度直接影響方法的靈敏度和選擇性，同時對微量存在的Ca^2＋、Al^3＋、Fe^3＋起隱蔽作用。其最佳量為0.7～1.5ml，方法選用1.0ml。(5)反應溫度、時間與顯色的穩定性。試驗表明，鎂與水楊酸、剛果紅在室溫下反應較慢，穩定性較差。在加熱條件下，才能反應完全。顯色穩定24h吸光度基本無變化(表略)。試驗選擇反應溫度為37℃，時間為15min。

　　2．線性范圍、檢出限：按照試驗方法測定了不同Mg^2＋含量的吸光度。試驗表明Mg^2＋含量在0～2.0?g／ml范圍內與吸光度A呈良好的線性關系，其回歸方程為：

　　A＝0.00643C（?g／25ml)＋0.00324　　相關系數r＝0.999，經22次空白試劑測定，計算出本法最低檢出限為2.0?g。

　　3．絡合物的組成：用摩爾比法和摩爾連續變化法測定絡合物，其組成為：鎂：剛果紅＝4∶1。

　　4．共存離子的影響：在鎂含量1.00?g／ml，相對誤差＜±5%條件下進行測定。下列共存物(以?g／ml計)：K^＋、Na^＋、Cl^－（500）、SO₄^2－（50）、NO₃^－（30）、Ca^2＋(2)不干擾測定。但1?g^．ml^－1Mn^2＋、Fe^3＋、Sr^2＋、Al^3＋會產生正干擾；1?g^．ml^－1Zn^2＋、Cu^2＋、Ni^2＋、Li^＋會產生負干擾。可用氰化鉀、磺基水楊酸排除干擾。方法適用飲用水質的分析。

　　5．樣品分析：(1)合成樣品分析。對鎂含量為1.6?g／ml的合成水樣進行了12次測定，結果為1.62±0.06?g／ml，相對標準偏差3.7%。(2)水樣分析。利用本法對飲用水樣進行測定，結果見表1，標準加入回收率為96%～106％。

表1　水樣分析結果

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　　參考文獻:

　　［1］中華人民共和國國家標準GB／T8535—1995．飲用天然礦泉水檢驗方法

　　［2］《水質分析大全》編寫組編．水質分析大全．出版地：科學技術文獻出版社重慶分社，1989：284

　　［3］Putilina．O．N；Makareskaya．V．V．∥жанал．хим—1990，45(6)—1173—1177

　　［4］宋恩烈，等譯．實用無機光度分析．遼寧人民出版社，1983：74