田曉雪，唐小冬

（西安工程大學環(huán)境與化學工程學院，陜西 西安 710048）

分光光度法測定鈣制劑中微量鈣

田曉雪，唐小冬

（西安工程大學環(huán)境與化學工程學院，陜西 西安 710048）

通過吸光強度值可定量地確定元素離子的濃度值，因此選擇合適的顯色劑成為方法的關鍵。利用鈣指示劑與鈣的顯色反應，確定最佳操作條件以后，指示劑在水相中與鈣絡合，無需萃取，便可準確快速測定;對于微量鈣的測定，分光光度法顯示出較高的靈敏度，具有穩(wěn)定性好，準確度高，試劑和儀器廉價，操作簡便快速等優(yōu)點。

鈣含量;測定;紫外分光光度法

鈣是人體生長的重要元素，由于中國人的膳食結(jié)構(gòu)因素，從兒童到老年普遍存在補鈣問題。眾多廠家抓住這一商機，大力宣傳，全力推出補鈣藥品、保健品。為規(guī)范市場，保障消費者利益，質(zhì)檢部門急需一種快速準確檢測補鈣品中鈣含量的方法。

目前，鈣的測定方法較多，但仍不能滿足實際要求。例如，最常用的EDTA絡合滴定法操作終點觀察較難，靈敏度不高[1];高錳酸鉀滴定法測定結(jié)果較準確、可靠，終點變化明顯，但操作過程中需要進行沉淀過濾，較繁瑣;原子吸收光譜法也是一種常用的測定方法，該方法靈敏度和準確度較高，但所用儀器價格較高，在工業(yè)檢測中不易普及。利用鈣指示劑與鈣的顯色反應，確定了最佳操作條件以后，采用分光光度法測定鈣含量，指示劑直接在水相中與鈣絡合，無需萃取，便可準確快速測定，可得到較好的結(jié)果，檢出限為0．050μg·mL－1，線性范圍為 0．10～1．50μg·mL－1。此方法用于檢測補鈣藥品、保健品中鈣含量，快速、簡便。對于微量鈣的測定，該方法顯示出較高的靈敏度，與其他測定鈣的方法相比，還具有穩(wěn)定性好，準確度高，試劑和儀器廉價，操作簡便快速等優(yōu)點[2]，對微量鈣的測定適用范圍廣，可用于冶金、無機鹽化工、水質(zhì)、制藥等行業(yè)中[3]。

實際生活中要選擇一種適合的方法測定鈣含量，根據(jù)實際實驗條件和實驗要求的誤差范圍，可以在幾種方法中比較選擇一種適合的方法。

1 試驗部分

1．1測定原理

朗伯——比耳定律是對元素進行定性定量分析的一種方法，通過吸光強度值可定量地確定元素離子的濃度值，因此選擇合適的顯色劑成為方法的關鍵。鈣指示劑與鈣離子的顯色反應，在pH 值 5．5～7．0 范圍內(nèi)，與 Ca2＋反應生成酒紅色配合物，無需萃取，性質(zhì)穩(wěn)定。方法檢出限為0．050μg·mL－1，線性范圍為 0．10～1．50μg·mL－1。 此方法用于檢測補鈣藥品、保健品中鈣含量，快速、簡便[4]。

朗伯（Lambert）定律闡述為:光被透明介質(zhì)吸收的比例與入射光的強度無關;在光程上每等厚層介質(zhì)吸收相同比例值的光。

比爾（Beer）定律闡述為:光被吸收的量正比于光程中產(chǎn)生光吸收的分子數(shù)目。

式中I0和I分別為入射光及通過樣品后的透射光強度;lg（I0／I）稱為吸光度（absorbance），舊稱光密度（optical density）;C為樣品濃度;b為光程;ε為光被吸收的比例系數(shù)。當濃度采用摩爾濃度時，ε為摩爾吸收系數(shù)，它與吸收物質(zhì)的性質(zhì)及入射光的波長λ有關。

1．2 儀器與試劑

鈣指示劑、鈣標準液、NaOH溶液、濃HCl、H2SO4。

UV-756MC型紫外可見分光光度計、FA1004B分析天平、電爐。

1．3 測定過程

取一定量鈣標準溶液 （5．0μg·mL－1） 2．00mL，加鈣指示劑溶液 35mL， 用 0．6mol·L－1NaOH 溶液調(diào) pH＝7．0，用水定容至 50mL，搖勻，放置 10min左右，用1cm比色皿，以試劑溶液為空白[5]，于506．40nm處測其吸光度。

1．3．1 吸收曲線

按實驗方法，以水作參比，在450～700nm波長范圍內(nèi)，對鈣絡合物進行掃描，最大吸收在506．40nm 處（見圖 1）。 以試劑為空白，選506．40nm為工作波長。

圖1 吸收曲線

1．3．2 顯色劑用量

實驗表明，顯色劑溶液量在35～45mL間吸光度最大，本實驗選35mL。

圖2 顯色劑用量的影響

1．3．3 溶液酸堿度的影響

本實驗用NaOH溶液調(diào)試液pH值，結(jié)果表明，當不加NaOH溶液時，pH＝7．0溶液吸光度最大且穩(wěn)定。

圖3 pH值對吸光度的影響

1．3．4 顯色反應時間的影響

如圖4，顯色反應在10min內(nèi)完成，吸光度最大，20min內(nèi)保持穩(wěn)定。本實驗選擇最佳時間為15min。

圖4 反應時間曲線圖

1．3．5 共存離子的影響

本文還進行了常見離子的干擾實驗[6]。Ba2＋干擾嚴重，用 Na2CO3處理試液，干擾消失;Cu2＋、Cl2＋、Co2＋、Ni2＋、Mn2＋與鈣指示劑生成藍色絡合物，在506．40nm 處無吸收。

1．3．6 標準曲線的繪制

在 8 個 50mL 容量瓶中，各加入5．00μg·mL－1Ca2＋標準溶液 1．00、3．00、5．00、7．00、9．00、11．00、13．00、15．00mL，按試驗方法測吸光度，做標準曲線。線性回歸方程 A＝－0．0015＋0．01827C ， 相關系數(shù) R＝0．9993。

圖5 標準曲線圖

由圖5可見，測得的吸光度與濃度之間的線性關系出現(xiàn)了偏離，即不再遵守比爾定律。引起偏離的原因主要來源于兩方面:比爾定律本身的局限性和實驗條件因素（包括化學偏離和儀器偏離）。

1．4 試樣分析

（1）精密移取葡萄糖酸鈣口服液1．00mL，定容于250mL容量瓶中，取此試液10．00mL，按實驗方法測吸光度，由工作曲線計算鈣含量。結(jié)果見表1。

（2）準確稱取于105～110℃干燥烘干的葡萄糖酸鈣片樣品3份，記錄質(zhì)量。分別于3個250 mL燒杯中，加入少量水，蓋上表面皿，由燒杯口加入1＋1鹽酸2 mL，加熱溶解，并煮沸除去CO2。將溶液轉(zhuǎn)移至 500mL容量瓶中， 用 3mol·L－1NaOH溶液調(diào)至中性，加水至刻度，搖勻。分別取10．00mL該試液，按實驗方法測吸光度，由工作曲線計算鈣含量。結(jié)果見表1。

（3）取維丁鈣片，研磨后精稱 0．3074g，加 8mL濃HNO3，24mL濃HCl使其溶解，用水定容至250mL 取 2．00mL 于小燒杯中， 加入 2．0×10－4mol·L－1磷鉬酸銨溶液 24mL，1．8×10－4mol·L－1的 8-羥基喹啉溶液6mL，得黃色沉淀，過濾并洗滌沉淀，將所有濾液轉(zhuǎn)移至 500mL容量瓶中，用3mol·L－1的NaOH溶液調(diào)至中性，加水至刻度，搖勻，分別取10．00mL該試液，按實驗方法測吸光度，由工作曲線計算鈣含量，結(jié)果見表1。

2 結(jié)果與討論

2．1 比爾定律的局限性

表1 -1 鈣含量測定結(jié)果

嚴格地說比爾定律只適合稀溶液，在濃度大于 0．1 mol·L－1時， 將引起吸收組分間的平均距離減小以致每個粒子都能影響其相鄰粒子的電荷分布，導致它們的摩爾吸收系數(shù)改變，從而吸收給定波長的能力發(fā)生變化。由于相互作用的程度與濃度有關，故使吸光度與濃度之間的線性關系出現(xiàn)了偏離。

2．2 化學偏離

在某些物質(zhì)的溶液中，由于分析物質(zhì)與溶劑發(fā)生了絡合，離解，以及溶劑化反應，產(chǎn)生的生成物與被分析物質(zhì)具有不同的吸收光譜，出現(xiàn)化學偏離。這些反應的進行，會使吸光物質(zhì)的濃度與溶液的示值濃度不成正比例變化，因而測量結(jié)果將偏離比爾定律。

2．3 儀器偏離

主要指由于單色光不純引起的偏離。事實上，通過波長選擇器從連續(xù)光源中分離的波長，只是包括所需波長的波長帶，即從連續(xù)光源中獲得單一波長的輻射是很難辦到的。

3 結(jié)論

利用鈣指示劑與鈣的顯色反應，確定了最佳操作條件以后，采用分光光度法測定鈣含量，指示劑直接在水相中與鈣絡合，無需萃取，便可準確快速測定，可得到較好的結(jié)果。對于微量鈣的測定，該方法顯示出較高的靈敏度，檢出限為0．050μg·mL－1。 此方法用于檢測補鈣藥品、保健品中鈣含量，快速、簡便。與其他測定鈣的方法相比，還具有穩(wěn)定性好，準確度高，試劑和儀器廉價，操作簡便快速等優(yōu)點，在生活中應用越來越廣泛[7]。

[1] 方芳，曹建明．分光光度法測定母乳鈣含量[J]．溫州醫(yī)學院學報，1997，27（2）:95-96．

[2] 許軍，溫宏利，等．分光光度法測定測定血清中的鈣[J]．廣東微量元素科學，2006，13（4）:17-23.

[3] 楊業(yè)玲，畢莉，等．鈣指示劑分光光度法測定水中的鈣[J]．工業(yè)水處理，2001，21（12）:34-35.

[4] 翟慶洲，耿嬡芳，等．分光光度法測定化學試劑中痕量鈣[J]．化學研究，2004，15（1）:30-32．

[5] 張平安，宋蓮軍，等．分光光度法快速測定酸奶中的鈣[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36（22）:9352-9353．

[6] Nestihan Ekinci， Raci Ekinci， Yusuf Sahin．Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer，2002，74（6）:783-787．

[7] 伊文濤，閆春燕，等．微量鈣的測定方法研究進展[J]．理化檢驗—化學分冊，2007，43（1）:80-84．

Determination of Calcium in Calcium Preparations

TIANXiao-xue，TANGXiao-dong
（Institute of Environment and Chemical Engineering，Xi＇an University of Engineering，Xi＇an 710048，China）

T he absorption of light intensity could quantitatively determine the elemental ion concentrations，so the choice of appropriate reagent was the key to the method．After the optimum operating conditions obtained，based on the color reaction of calcium with calcium indicator，the indicator complex with calcium in the aqueous phase，without extraction，the trace calcium could be determined accurately and quickly．

calcium content;determination;spectrophotometry

O 657.31

A

1671-9905（2011）07-0019-03

2011-04-06