分光光度法测定自来水中的镁

分光光度法测定自来水中的镁分光光度法测定自来水中的镁 摘 要 本实验是应用分光光度法测定自来水中镁含量。在pH值为10的氨水-氯化铵碱 性缓冲液中，以MTB（甲基百里香酚蓝）作为显色剂，镁与MTB生成稳定的蓝紫 色络合物，其吸光度与镁含量在一定浓度范围内成正比。在室温条件下，用721B 型分光光度计，在602nm波长处、4mLpH值为10的氨水-氯化铵碱性缓冲液、3mL 的MTB(0.3784g/mL)溶液、显色时间8分钟测定吸光度，络合物的吸光度达到最 大值并且相对稳定。实验结果表明：镁浓度在1.005.00ugmL-1呈良好的线性关系 得到标准曲线的线性回归方程为y=0.0632x+0.1626（x：镁含量，y：吸光度），相 关系数为09995，摩尔吸光系数为1.79104L/molcm，实验对16种干扰离子进行 了考察，发现标准偏差在5%范围外的有钙、锌2种离子对镁测定结果存在较大干 扰，加入EGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸）和六次甲基四胺为掩蔽剂，可以分别 消除钙离子和锌离子的干扰。最后试验测得自来水中镁离子含量为28.25g/L,平均回 收为99.63%，镁离子测定比较准确。 关键词关键词：分光光度法，镁，MTB，自来水,EGTA，六次甲基四胺 SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR DETERMINATION OF WATER MAGNESIUM Abstract a method for determining in magnesium content in water with spectrophotometry is proposed in this paper. MTB is selected as the chromomeric reagent. Magnesium and MTB generate amaranth complex. In the medium(pH=10) of Ammonium Hydroxide ammonium chloride acetate, magnesium combined with MTB to form a stable quaternion mixed micelles system with the existence of polyethylene glycol The absorbency was direct proportion to the content of magnesium in a certain range of concentration. It has been determined the wavelength of maximum absorption is 602nm. At room temperature, with 721 type spectrophotometer to measure spectrophotometry, through the experiment determination of the stability and reproducibility worse after the test, 510-4 g mL-1 the MTB in solution 3 mL sensitive, and measure the highest when at room temperature, show color time after 8 minutes, in the pH value of 10 Ammonium Hydroxideammonium chloride alkaline solution in the complex, the absorbency and reach a maximum relatively stable. The experimental results show that: magnesium concentration in 1.00 5.00ug/mL is good linear relationship between the get standard curve of the linear regression equation is Y=0.0632X+0.1626, correlation coefficient is 0.9915, the molar absorption coefficient is 7.1 L / molcm, molar absorption 4 10 coefficient is 7.1 L/molcm, experiments on 16 ion of jamming in the 4 10 determination, the author finds that there were seven allowed for magnesium determination result in bigger interference, join EGTA and methenamine as masking agent can remove interference, other ion to the magnesium ion determination are in the allowable value range.Magnesium ions in the final tests measured water content of 28.25g/L, an average recovery of 99.63%, magnesium ion content more accurately. Keyword: spectrophotometry ,magnesium, MTB , water,EGTA 目录 前前 言言.1 1 实验部分实验部分.2 1.1 实验原理.2 1.2 主要仪器与试剂.4 1.2.1 仪器.4 1.2.2 试剂和标准样的配制.4 1.2.3 721B 分光光度计仪器的结构及操作事项 .5 1.3 样品取样.7 2 结果与讨论结果与讨论.8 2.1 最佳实验条件选择.8 2.1.1 测定最大吸收波长.8 2.1.2 显色剂的用量选择.9 2.1.3 显色时间的考察.9 2.1.4 缓冲溶液的考察.10 2.3 干扰离子的考察.12 2.3.1 钡离子的干扰考察.13 2.3.2 钠离子的干扰考察.13 2.3.3 钾离子的干扰考察.14 2.3.4 锶离子的干扰考察.14 2.3.6 铬离子的干扰考察.15 2.3.7 磷离子的干扰考察.15 2.3.8 锰离子的干扰考察.16 2.3.9 锌离子的干扰考察.16 2.3.10 钙离子的干扰考察.16 2.3.11 铅离子的干扰考察.17 2.3.12 锡离子的干扰考察.17 2.3.13 镉离子的干扰考察.17 2.3.14 铜离子的干扰考察.18 2.3.15 镍离子的干扰考察.18 2.3.16 铝离子的干扰考察.19 2.4 对干扰离子的掩蔽.19 2.5 样品分析实验.20 2.5.1 样品测定及精密度的考察.20 2.5.2 回收率的考察.21 3 结论结论.23 4 致谢致谢.24 5 参考文献参考文献.25 前前 言言 镁属于人体营养素矿物质元素中的一种，镁元素在人体中的生理1作用有 3 种：a、作为酶的激活剂，参与 300 种以上的酶促反应。糖酵解、脂肪酸氧化、 蛋白质的合成、核酸代谢等需要镁离子参加;b、促进骨的形式。在骨骼中仅次于钙、 磷，是骨细胞结构和功能所必需的元素，对促进骨形成和骨再生，维持骨骼和牙 齿的强度和密度具有重要作用;c、维持神经肌肉的兴奋性。镁、钙、钾离子协同维 持神经肌肉的兴奋性。血中镁过低或钙过低，兴奋性均增高；反之则有镇静作用。 自来水中镁含量过高会导致很多危害2：a、会引起心血管、神经、泌尿造血等系 统的病变；b、烧开的水口感差，且常常造成壶底结垢，严重影响饭菜的口感和质 量；c、沐浴时头发皮肤常有干涩、发紧的感觉，伤害皮肤和加快皮肤衰老。所以 自来水做为居民日常生活用水，对其质量的检测尤为重要，研究测定自来水中镁 的分析方法是十分重要的3。 钙镁共存时的测定方法比较常见的是 EDTA 配位滴定法4，但测定结果精度 不高。国内常用以二甲酚橙做显色剂的分光光度法5，来测定钙镁含量，但游离显 色剂吸收较大，影响了灵敏度，线性也较差，操作条件要求严格。国外常用铬黑 T 做显色剂的方法，但如果待测液还有少量Fe3+、Al3+、Cu2+、Co2+、Ni2+时，这些粒 子与铬黑 T 生成稳定的络合物，影响镁离子的测定。 本实验中，在 602nm 波长处、4mLpH 值为 10 的氨水-氯化铵碱性缓冲液6、 3mL 的 0.3784g/mLMTB 溶液作为显色剂7、显色时间 8 分钟测定不同浓度的镁 离子标准溶液的吸光度，绘制出工作曲线。以 EGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸） 8和六次甲基四胺9为掩蔽剂，可以消除钙离子和镁离子的干扰，进而测定自来水 中的镁的含量。 1 1 实验部分实验部分 1.1 实验原理 比色原理是根据朗伯比尔定律10 A=bc 上式中 A：被测物质的吸光度 ：摩尔吸光系数，单位 L/molcm b 液层厚度，单位 cm c：溶液浓度，单位 molL-1 朗伯比尔定律表明：当一束平行单色光垂直照射均匀非散射的溶液时，溶液的吸 光度 A 与吸光物质的浓度 c 以及液层的厚度 b 的乘积成正比。 分光光度法则是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸 收度，对该物质进行定性和定量分析。 它是一种被测物质的分子或离子对特征 电磁辐射的吸收进度进行定量分析的方法。溶液中的物质在光的照射激发下，产 生了对吸收的效应，物质对光的吸收是具有选择性的。 分光光度计就是基于上述原理，溶液中的物质在光的照射下产生了对光的吸 收效应。各种不同的物质都具有各自的吸收光谱，因此当有相应的单色光通过溶 液时，其能量就会因被吸收而减弱。光能量减弱的程度和物质的浓度有一定的比 例关系，即符合比色原理比尔定律。 T= It/ I0 A=Log I0/ It=-lgT=kLc=cb 即 A=cb 其中：T透射比； I0入射光强度； It透射光强度； k为吸收系数； L为被分析物质的光程； A吸光度； 摩尔吸收系数（L/molcm）； b溶液的光径长度（即比色皿厚度，单位:cm）； c 浓度(molL-1)。 图 1：分光光度计原理图 比尔定律可以叙述如下：一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓 度及液层厚度的乘积成正比。 从上述公式可以看出，当入射光、摩尔吸收系数和溶液的光径长度不变时， 吸光度随溶液浓度的变化而变化，溶液的吸光度与溶液的浓度成正比，即 AC， 由此绘制工作曲线。 本文镁与显色剂发生显色反应，生成有色物质。根据比尔定律，利用分光光 度计，绘制标准工作曲线，在现实中得到应用进而测定自来水中总镁的含量。 1.2 主要仪器与试剂 1.2.1 仪器 1. 721B 型分光光度计（上海分析仪器厂） 2. 分析天平 3. 1cm 比色皿 4. 电炉 5. 移液管：0.2mL、1mL、2mL、5mL 6. 容量瓶：10mL、25mL、50mL、100mL、500mL 7. 烧杯 8. 量筒 1.2.2 试剂和标准样的配制 实验所用试剂除特殊说明外，均为分析纯试剂，所用水均为去离子水。 （1）镁标准溶液：称取0.8333g氧化镁固体，滴加适量的盐酸，用去离子水定容至 500mL容量瓶配制成1g/L的镁标准溶液；去1g/L的溶液2.5mL用去离子水定容到 25mL容量瓶中可配制成1000 ug/mL的镁标准溶液；取1000 ug/mL的溶液2.5mL 用去离子水定容到25mL容量瓶中可配制成10.0 ug/mL的镁标准液； （2）缓冲溶液（氨水一氯化铵缓冲液）：用天平称取 17.5g 氯化铵、用量筒量取 142.5 mL 氨水，加至 250 mL 容量瓶中用去离子水定容; （3）0.3784mg/mL MTB(甲基百里香酚蓝)：称取0.0378 mg MTB，加水溶解并定容 至100 mL; （4）1.0 g/LEGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸）：称取0.5g乙二醇二乙醚二胺四乙 酸，用水溶解并定容至100 mL（期间加1.0 g/L NaOH溶液调节PH到10）； （5）1.0 g/L NaOH溶液：称取0.1g氢氧化钠，水溶解并定容至100 mL，临用时现 配; 1.2.3 721B 分光光度计仪器的结构及操作事项 1. 721B 分光光度计的结构： 主要装置均是由光源、原子化器、单色器及检测系统四大部件所组成11。 图 2 分光光度计结构图 其中各部分的作用12： 光源：提供所需波长范围的连续光谱 单色器：提供需要的单色光 样品池：比色皿，用于盛待测及参比溶液。 检测器系统：是利用光电效应，将光能转换成电流讯号。 2. 仪器使用的注意事项13 (1)使用仪器前，将各个旋钮调节到起始位置，然后再接通电源开关。 (2)灵敏度旋钮调值“1”档(放大倍率最小)。 (3)开启电源，指示灯亮，选择开关置于“T”，波长调置测试所用的波长。仪器 预热 20 分钟。 (4)打开试样室盖(光门自动关闭)，调节“0”旋钮,使数字显示为“0.00”盖上试样 室盖，将比色皿架出于蒸馏水校正位置,使光电管受光，调节透过率 100%旋钮，使 数字显示为“100.0”。 (5)如果显示不到“100.0”，则可适当增加微电流放大器的倍率档数，但尽可能 倍率置低档使用，这样仪器将有更高的稳定性。但改变倍率后必须按(4)重新校正 “0”和“100%”。 (6)预热后，按(4)连续几次调整“0”和“100%”， 确保测试结果有效仪器即可进 行测定工作。 改变波长：通过旋转波长调节手轮可以改变仪器的波长显示值(顺时针方向旋 转波长调节手轮波长显示值增大，逆时针方向旋转则显示值减少)。 吸光度 A 的测定按(4)调整仪器的“0”和“100%”，将选择开关置于“A”档，调节 吸光度调零旋钮，使得数字显示为“.000”，然后将被测试样移入光路，显示值即为 被测样品的吸光值。 浓度 C 的测量 : 旋择开关由“A”转换到“C”，将已标定浓度的样品放入光路， 调节浓度旋钮，使得数字器为标定值，将被测样品放入光路，即可读出被测样品 得浓度值。 (7)如果大幅度改变波长时，在调整“0”和“100%”后稍等片刻（因光能量变化急 剧，光电管受光后响应缓慢，需一段光响相应平衡时间）。当稳定后，重新调整 “0”和“100%”即可工作。 (8)每台套仪器所配套的比色皿，不能与其它仪器上的比色皿单个调换。 (9)当仪器工作时，切断电源，电源开关同时切断。 (10)为了避免积灰和污染，在停止工作时间内,用塑料套子罩住整个仪器，在套 子内放数袋防潮硅胶避免灯室受潮和反射镜面发霉点，以及影响仪器的性能。 （11）该仪器应放在干燥的房间内，使用时放置在坚固平稳的工作台上，室 内照明不宜太强。热天时不能用电扇直接向仪器吹风，防止灯泡灯丝发亮不稳 定。 1.3 样品取样 由于本实验的待测物属于液体，且溶液中没有固体杂质，可直接取样测量其 吸光度，不需要进行样品处理。 本试验采用了不同时间段，早上6点，中午12点，下午6点用洗净烘干的玻璃 容器各取等体积20mL分别保存在100mL容量瓶中待测。 2 结果与讨论结果与讨论 2.1 最佳实验条件选择 为了得到准确的实验结果，根据实验原理，对实验过程中对镁离子显色可能 造成影响结果的因素进行了下面几个方面的考察： 2.1.1 测定最大吸收波长 为了使测定的实验结果有较高的灵敏度，需要选用最大的吸收波长来测定溶液 的吸光度的值。在镁离子1g/mL相同浓度条件下，按不同波长下测定吸光度，后 找出最大吸收波长。 表1 吸收波长与吸光度 由表1的做出图3 图 3 波长对吸光度的影响 由图 3 可以看出，在波长 =602nm 处，被测物质吸光度最大，所以选用 620nm 作 为实验的测定波长14。 波长/nm570580590600601602 吸光度0.2360.2890.3420.3640.3650.366 波长/nm603604605608610620 吸光度0.3630.3620.3590.3560.3480.288 2.1.2 显色剂的用量选择 在显色反应中，所用的显色剂的量对实验结果的影响较大，显色剂的用量太 少，显色反应不能完全，吸光度的值偏小，测量结果会因此偏低；显色剂用量太 大，既浪费了药品，还容易造成其他的副反应，影响测定结果15。所以显色剂用 量的考察尤为重要。 本实验取2.5mL（10g/mL）标镁准溶液，缓冲溶液4mL，加入不同量的显色 剂，按试验方法进行吸光度测定，结果如下表： 表2 显色剂用量的考察 显色剂用量（mL）123456 吸光度0.0760.2040.2920.2810.2460.275 根据上表做下图 图 4 显色剂用量的考察 由图4可知当MTB加入量为3mL时吸光度最大，且吸光度在0.20.3之间。 2.1.3 显色时间的考察 所谓的显色时间就是指加入显色剂后，溶液内的显色反应达到稳定，吸光度 保持不变所需要的时间16。 显色时间考察是非常重要的，时间过短，尚未反应完全，所测定吸光度的值 就不能反应出被测物质的吸光度，测得的吸光度值偏小，显色时间过长，所需要 的分析时间会长，还常常会发生副反应，溶液发生变化，对结果产生偏差，所以 需要对显色时间进行考察，找出最佳显色时间。在室温下，取 2.5mL（10g/mL）的镁标准溶液，4mL pH=10 的缓冲液，3mL（0.3644mg/mL） 的 MTB 溶液配成测定液，测定结果如表 3： 表 3 室温下显色时间对吸光度的影响 从表 3 可以看出在室温下，显色时间 8 分钟后，络合物的吸光度达到最大值 并且相对稳定，所以在实验中需用显色时间为 8 分钟。 2.1.4 缓冲溶液的考察 缓冲液的用量对于吸光度是有影响的17，因为不同用量不同的 PH 下的显色络 合反应的进行程度会有所不同，从而影响到吸光度的测定。为此要选出最佳的反 应用量值。在分光光度法测定中，酸碱度对显色的影响非常大。因此，选择合适 的溶液显色酸碱度范围是准确测定的首要条件。在镁标准浓度相同条件下，测定 不同用量值的吸光度，绘制成表格： 表 4 缓冲液用量对吸光度的影响 缓冲液的用量 mL123456 吸光度0.1020.1380.1740.2330.3490.387 如表 4 所示,吸光度随缓冲液用量的增大逐渐上升，pH 逐渐增大，考虑到分光 光度计的灵敏度在吸光度 0.20.3 范围比较大，因此选用 4mL 的用量比较适合。 时间0246810 吸光度0.5030.5040.5050.510.5110.509 时间152030601202h 吸光度0.5060.5030.5020.4920.490.489 2.2 工作曲线的绘制工作曲线的绘制 依次移取1.00、1.50、2.00、2.50、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、5.50mL镁标 准（g/mL）使用液于25 mL容量瓶中，向各容量瓶中加入3.0 mL的0.3784mg/mL MTB(甲基百里香酚蓝)，加如氨水-氯化铵碱性缓冲液4mL，加0.2g/L混匀，充分混 匀后，用去离子水稀释至刻度。室温放置8min，用1cm比色皿于分光光度计上，于 602nm波长测其吸光度，绘制标准工作曲线。 表 5 镁离子含量和吸光度值 镁离子含量（g/mL）11.522.53 吸光度0.2310.2610.2900.3210.351 镁离子含量（g/mL）3.544.555.5 吸光度0.3810.4100.4410.4750.510 由上述数据作图 5： 由图 5 可知，镁离子的浓度为 15.0g/mL 符合朗伯比尔定律，对以上数据 进行如下计算，可以得到线性方程。 设标准曲线的回归方程为 A=bC+a。 图 5 镁离子工作曲线 镁离子含量平均值=，带入表3数据可得到=3.25g/mL。吸光度C 10 1 10 1 i CC 平均值=，带入表3数据得到=0.368。b=，将上A 10 1 10 1 i AA 10 1 2 10 1 )( )()( CC AACC i ii 述数据带入式中，可得到b=0.0632。a=,数据带入得到a=0.1626。所以可以CbA 得到标准曲线的线性回归方程为Y=0.0632X+0.1626，相关系数为09996，摩尔吸 光系数为179l04 L/molcm。 在实际工作中，对于曲线的回归直线是否有意义，可用相关系数来检验18。 ，带入数据可得到=0.9996。 2 10 1 10 1 2 )( )( AA CC b i i 当置信度为 95%时，我们视作可信。当置信度为 95%时，=0.9996，所以工 作曲线良好可信19。 摩尔吸光系数=，A：吸光度的值；b：液层厚度，本实验为 1cm；C： bC A 溶液的镁离子浓度。带入数据得到=1.79L/cmmol 4 10 一般来说，当摩尔吸光系数的值在-时，可认为此显色反应的灵敏度较 4 10 5 10 高20，而本实验的值在此范围内，所以本实验测定方法的灵敏度是令人满意的。 2.3 干扰离子的考察 由于在分光光度法测定自来水中的镁离子时，用 MTB 溶液做显色剂，在离子 与其反应的同时，水中的其他离子可能与显色剂反应，对实验结果产生干扰，所 以我们要对实验进行干扰离子的考察。 实验考察干扰离子时，参比液为 3mL 的 0.3644mg/mL 的 MTB 溶液和 4mL 的 缓冲液稀释到 25mL。镁标准测定液是 2.5mL 的 10g/mL 的镁标准液和 3mL 的 0.3644mg/mL 的 MTB 溶液和 4mL 的缓冲液稀释到 25mL。干扰离子考察液是 2.5mL 的 10g/mL 的镁标准液和 3mL 的 0.3784mg/mL 的 MTB 溶液和 4mL 的缓 冲液和不同浓度干扰离子稀释到 25mL。以参比液吸光度为零。 干扰离子考察时，当干扰离子浓度是镁离子浓度的 25 倍时，而吸光度的标准 误差在5%范围内，可认为干扰离子对镁离子的测定没有影响。 镁标准测定液镁离子浓度为 1g/mL。 2.3.1 钡离子的干扰考察 测定结果如表 6 表 6 的考察 2 Ba 浓度（g/mL） 2 Ba0510152025 吸光度0.2310.2340.2350.2340.2380.239 由表 6 可知，当钡离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度的 标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子不 超过镁离子的 25 倍，所以钡离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩 蔽。 2.3.2 钠离子的干扰考察 测定结果表 7 表 7 的考察 Na 浓度（g/mL） Na0510152025 吸光度0.2310.2320.2350.2360.2380.240 由表 7 可知，当钠离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度的 标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子不 超过镁离子的 25 倍，所以钠离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩 蔽。 2.3.3 钾离子的干扰考察 测定数据如表 8 表 8 的考察 K 浓度（g/mL） K0510152025 吸光度0.2310.2300.2280.2270.2250.224 由表 8 可知，当钾离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度的 标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子不 超过镁离子的 25 倍，所以钾离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩 蔽。 2.3.4 锶离子的干扰考察 测定结果如表 9 表 9 的考察 2 Sr 浓度（g/mL） 2 Sr0510152025 吸光度0.2310.2290.2280.2240.2210.220 由表 9 可知，当锶离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度的 标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子不 超过镁离子的 25 倍，所以锶离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩 蔽。 2.3.5 钼离子的干扰考察 测定结果如表 10 表 10 的考察 6 Mo 浓度（g/mL） 6 Mo0510152025 吸光度0.2310.2340.2350.2370.2380.241 由表 10 可知，当钼离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以钼离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.6 铬离子的干扰考察 实验数据如表 11 表 11 的考察 3 Cr 浓度（g/mL） 3 Cr0510152025 吸光度0.2310.2070.1270.0880.0530.036 由表 11 可知，当铬离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之外，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，铬离子含 量较少，所以铬离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩蔽。 2.3.7 磷离子的干扰考察 实验数据如表 12 表 12 的考察 5 P 浓度（g/mL） 5 P0510152025 吸光度0.2310.2330.2340.2360.2380.240 由表 12 可知，当磷离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以磷离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.8 锰离子的干扰考察 在锰离子的干扰测定，实验数据如表 13 表 13 的考察 2 Mn 浓度（g/mL） 2 Mn0510152025 吸光度0.2310.2290.2280.2240.2210.220 由表 13 可知，当锰离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以锰离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.9 锌离子的干扰考察 实验数据如表 14 表 14 的考察 2 Zn 浓度 2 Zn （g/mL） 0510152025 吸光度0.2310.2040.1460.1450.1300.109 由表 14 可知锌离子的干扰测量结果可知， 当锌离子的浓度为 5g/mL，对于 镁离子吸光度的影响就超过了 5%，所以对于镁离子的干扰效应很大，必须对锌离 子进行掩蔽。 2.3.10 钙离子的干扰考察 在钙离子的干扰测定时实验数据如表 15 表 15 的考察 2 Ca 浓度 2 Ca （g/mL） 02510152025 吸光度0.2310.2800.2960.2960.3290.2650.342 由表 15 可知，当钙离子的浓度为 15g/mL，对于钙离子吸光度的影响就超过 了 5%，所以对于镁离子的干扰效应很大，必须对钙离子进行掩蔽。 2.3.11 铅离子的干扰考察 在铅离子的干扰测定实验数据如表 16 表 16 Pb2+的考察 Pb2+浓度（g/mL）0510152025 吸光度0.2310.2330.2340.2370.2400.241 由表 16 可知，当铅离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以铅离子对于镁离子的干扰可以忽略，不用对其进行掩 蔽。 2.3.12 锡离子的干扰考察 在锡离子的干扰测定实验数据如表 17 表 17 的考察 4 Sn 浓度（g/mL） 4 Sn0510152025 吸光度0.2310.2300.2280.2260.2250.223 由表 17 可知，当锡离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以锡离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.13 镉离子的干扰考察 在镉离子的干扰测定实验数据如表 18 表 18 的考察 2 Cd 浓度（g/mL） 2 Cd0510152025 吸光度0.2310.2300.2280.2270.2200.221 由表 18 可知，当镉离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以镉离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.14 铜离子的干扰考察 在铜离子的干扰测定实验数据如表 19 表 19 的考察 2 Cu +浓度（g/mL） 2 Cu0510152025 吸光度0.2310.2330.2350.2370.2400.241 由表 19 可知，当铜离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以铜离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.3.15 镍离子的干扰考察 实验数据如表 20 表 20 的考察 2 Ni 浓度（g/mL） 2 Ni0510152025 吸光度0.2310.2290.2280.2270.2200.222 由表 20 可知，当镍离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度的标 准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子不超 过镁离子的 25 倍，所以镍离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行掩蔽。 2.3.16 铝离子的干扰考察 在铝离子的干扰测定实验数据如表 21 表 21 的考察 3 Al +浓度（g/mL） 3 Al0510152025 吸光度0.2310.2340.2350.2380.2400.242 由表 21 可知，当铝离子加入量小于 25g/mL（镁离子的 25 倍）时，吸光度 的标准偏差在 5%之内，考虑到实验测定的自来水中是以钙镁元素最多，其他离子 不超过镁离子的 25 倍，所以铝离子对于镁离子的干扰可以忽略，不需要对其进行 掩蔽。 2.4 对干扰离子的掩蔽 掩蔽剂的影响： （1）锌离子的掩蔽 对锌离子进行掩蔽时，经查阅资料，六次甲基四胺可以对钴离子有很好的掩蔽作 用。 实验的结果如表 22 表 22 的掩蔽 2 Zn 掩蔽剂体积/mL0.10.20.30.40.50.6 由表 22 可知，当掩蔽剂六次甲基四胺的用量为 0.6mL 时，吸光度的值为 0.230，在镁标准测定液吸光度值的 5%范围内，可看作消除了锌离子的干扰作用。 所以对锌离子的干扰消除可加入 0.6mL 的六次甲基四胺做掩蔽。 （2）钙离子的掩蔽 对钙离子进行掩蔽时，经实验发现，EGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸）可以对 钙离子有很好的掩蔽作用。实验的结果如表 23 表 23 的掩蔽 2 Ca 掩蔽剂体积（mL）0.20.40.60.8 吸光度0.1060.1340.1910.232 相对标准偏差/%-54.11 -41.99 -17.32 0.43 由表 23 可知，当掩蔽剂 EGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸）的用量为 0.8mL 时， 吸光度的值为 0.232，在镁标准测定液吸光度值的 5%范围内，可看作消除了钙离 子的干扰作用。所以对钙离子的干扰消除可加入 0.4mL 的 EGTA（乙二醇二乙醚二 胺四乙酸）做掩蔽。 2.5 样品分析实验 2.5.1 样品测定及精密度的考察 按 1.3 步骤中的方法取 3 个自来水样品，用移液管移取 2mL 样品加入 25mL 容 量瓶中，再加入 4mL 的缓冲液、3.0mL 的 MTB 溶液、0.6mL 的六次甲基四胺溶液、 0.4mL 的 EGTA（乙二醇二乙醚二胺四乙酸）溶液稀释到刻度，每种样配 3 个待测样 21。空白液为 4mL 缓冲液和 3mLMTB 稀释到 25mL。测吸光度记录，记录数据 将测得吸光度的值带入标准曲线的回归方程 Y=0.0632X+0.1626，可得到每个容 吸光度0.0770.1790.1820.1850.1920.230 相对标准偏差/%-66.67 -22.51 -21.21 -19.91 -16.88 -0.43 量瓶样中的镁浓度，将算得的数据，带入平均 值=，标准偏差 s=，相对标准偏差，得到C 3 3 1 i C 13 )( 3 1 2 CCi %100 C s sr 数据如表 24 表 24 精密度考察 样品号测定值（g/mL）平均值 （g/mL） 相对标准偏差% 1#2.25 2.30 2.35 2.27 2.32 2.30 1.47 2#2.27 2.19 2.35 2.22 2.32 2.27 2.57 3#2.13 2.16 2.33 2.19 2.22 2.21 3.21 由上图计算得三种样品的平均浓度为 2.26g/mL，取样时将 2mL 自来水加入 25mL 容量瓶中,等于稀释了 12.5 倍，所以应该将用工作曲线算得的浓度扩大 12.5 倍，才是实际自来水中的浓度，得镁的平均浓度 C=28.25g/mL。 2.5.2 回收率的考察 用加回标的实验方法来检验方法的回收率。在 25mL 的容量瓶中分别加入 5mL， 7.5mL, 10mL 的 10g/mL 的镁标准溶液、2mL 1#样品溶液、4mL 的缓冲液、 3.0mL 的 MTB 溶液、0.6mL 的六次甲基四胺溶液、0.4mL 的 EGTA（乙二醇二乙醚 二胺四乙酸）溶液稀释到刻度,测吸光度，并带入工作曲线，记录浓度，换用三种不 同的自来水样品得到结果。整理得到数据如表 25。 表 25 自来水中测量镁离子回收率 样品 镁含量 g/mL 加标液 g/mL 加标后镁的含量 g/mL 回收率% 1.03.29 105.34 计算得平均回收率为 99.63%。 公式：回收量=试样中加入标量后测得的含量试样中的含量 回收率=(回收量/加入量)100% 1.53.75 100.67 2.04.19 97.25 1.03.25 99.15 1.53.78 101.33 2#2.26 2.04.21 97.52 1.03.13 92.58 1.53.75 1