分光光度法测定钙制剂中微量钙

田晓雪，唐小冬

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）

分光光度法测定钙制剂中微量钙

田晓雪，唐小冬

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西 西安 710048）

通过吸光强度值可定量地确定元素离子的浓度值，因此选择合适的显色剂成为方法的关键。利用钙指示剂与钙的显色反应，确定最佳操作条件以后，指示剂在水相中与钙络合，无需萃取，便可准确快速测定;对于微量钙的测定，分光光度法显示出较高的灵敏度，具有稳定性好，准确度高，试剂和仪器廉价，操作简便快速等优点。

钙含量;测定;紫外分光光度法

钙是人体生长的重要元素，由于中国人的膳食结构因素，从儿童到老年普遍存在补钙问题。众多厂家抓住这一商机，大力宣传，全力推出补钙药品、保健品。为规范市场，保障消费者利益，质检部门急需一种快速准确检测补钙品中钙含量的方法。

目前，钙的测定方法较多，但仍不能满足实际要求。例如，最常用的EDTA络合滴定法操作终点观察较难，灵敏度不高[1];高锰酸钾滴定法测定结果较准确、可靠，终点变化明显，但操作过程中需要进行沉淀过滤，较繁琐;原子吸收光谱法也是一种常用的测定方法，该方法灵敏度和准确度较高，但所用仪器价格较高，在工业检测中不易普及。利用钙指示剂与钙的显色反应，确定了最佳操作条件以后，采用分光光度法测定钙含量，指示剂直接在水相中与钙络合，无需萃取，便可准确快速测定，可得到较好的结果，检出限为0．050μg·mL－1，线性范围为 0．10～1．50μg·mL－1。此方法用于检测补钙药品、保健品中钙含量，快速、简便。对于微量钙的测定，该方法显示出较高的灵敏度，与其他测定钙的方法相比，还具有稳定性好，准确度高，试剂和仪器廉价，操作简便快速等优点[2]，对微量钙的测定适用范围广，可用于冶金、无机盐化工、水质、制药等行业中[3]。

实际生活中要选择一种适合的方法测定钙含量，根据实际实验条件和实验要求的误差范围，可以在几种方法中比较选择一种适合的方法。

1 试验部分

1．1测定原理

朗伯——比耳定律是对元素进行定性定量分析的一种方法，通过吸光强度值可定量地确定元素离子的浓度值，因此选择合适的显色剂成为方法的关键。钙指示剂与钙离子的显色反应，在pH 值 5．5～7．0 范围内，与 Ca2＋反应生成酒红色配合物，无需萃取，性质稳定。方法检出限为0．050μg·mL－1，线性范围为 0．10～1．50μg·mL－1。 此方法用于检测补钙药品、保健品中钙含量，快速、简便[4]。

朗伯（Lambert）定律阐述为:光被透明介质吸收的比例与入射光的强度无关;在光程上每等厚层介质吸收相同比例值的光。

比尔（Beer）定律阐述为:光被吸收的量正比于光程中产生光吸收的分子数目。

式中I0和I分别为入射光及通过样品后的透射光强度;lg（I0／I）称为吸光度（absorbance），旧称光密度（optical density）;C为样品浓度;b为光程;ε为光被吸收的比例系数。当浓度采用摩尔浓度时，ε为摩尔吸收系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。

1．2 仪器与试剂

钙指示剂、钙标准液、NaOH溶液、浓HCl、H2SO4。

UV-756MC型紫外可见分光光度计、FA1004B分析天平、电炉。

1．3 测定过程

取一定量钙标准溶液 （5．0μg·mL－1） 2．00mL，加钙指示剂溶液 35mL， 用 0．6mol·L－1NaOH 溶液调 pH＝7．0，用水定容至 50mL，摇匀，放置 10min左右，用1cm比色皿，以试剂溶液为空白[5]，于506．40nm处测其吸光度。

1．3．1 吸收曲线

按实验方法，以水作参比，在450～700nm波长范围内，对钙络合物进行扫描，最大吸收在506．40nm 处（见图 1）。 以试剂为空白，选506．40nm为工作波长。

图1 吸收曲线

1．3．2 显色剂用量

实验表明，显色剂溶液量在35～45mL间吸光度最大，本实验选35mL。

图2 显色剂用量的影响

1．3．3 溶液酸碱度的影响

本实验用NaOH溶液调试液pH值，结果表明，当不加NaOH溶液时，pH＝7．0溶液吸光度最大且稳定。

图3 pH值对吸光度的影响

1．3．4 显色反应时间的影响

如图4，显色反应在10min内完成，吸光度最大，20min内保持稳定。本实验选择最佳时间为15min。

图4 反应时间曲线图

1．3．5 共存离子的影响

本文还进行了常见离子的干扰实验[6]。Ba2＋干扰严重，用 Na2CO3处理试液，干扰消失;Cu2＋、Cl2＋、Co2＋、Ni2＋、Mn2＋与钙指示剂生成蓝色络合物，在506．40nm 处无吸收。

1．3．6 标准曲线的绘制

在 8 个 50mL 容量瓶中，各加入5．00μg·mL－1Ca2＋标准溶液 1．00、3．00、5．00、7．00、9．00、11．00、13．00、15．00mL，按试验方法测吸光度，做标准曲线。线性回归方程 A＝－0．0015＋0．01827C ， 相关系数 R＝0．9993。

图5 标准曲线图

由图5可见，测得的吸光度与浓度之间的线性关系出现了偏离，即不再遵守比尔定律。引起偏离的原因主要来源于两方面:比尔定律本身的局限性和实验条件因素（包括化学偏离和仪器偏离）。

1．4 试样分析

（1）精密移取葡萄糖酸钙口服液1．00mL，定容于250mL容量瓶中，取此试液10．00mL，按实验方法测吸光度，由工作曲线计算钙含量。结果见表1。

（2）准确称取于105～110℃干燥烘干的葡萄糖酸钙片样品3份，记录质量。分别于3个250 mL烧杯中，加入少量水，盖上表面皿，由烧杯口加入1＋1盐酸2 mL，加热溶解，并煮沸除去CO2。将溶液转移至 500mL容量瓶中， 用 3mol·L－1NaOH溶液调至中性，加水至刻度，摇匀。分别取10．00mL该试液，按实验方法测吸光度，由工作曲线计算钙含量。结果见表1。

（3）取维丁钙片，研磨后精称 0．3074g，加 8mL浓HNO3，24mL浓HCl使其溶解，用水定容至250mL 取 2．00mL 于小烧杯中， 加入 2．0×10－4mol·L－1磷钼酸铵溶液 24mL，1．8×10－4mol·L－1的 8-羟基喹啉溶液6mL，得黄色沉淀，过滤并洗涤沉淀，将所有滤液转移至 500mL容量瓶中，用3mol·L－1的NaOH溶液调至中性，加水至刻度，摇匀，分别取10．00mL该试液，按实验方法测吸光度，由工作曲线计算钙含量，结果见表1。

2 结果与讨论

2．1 比尔定律的局限性

表1 -1 钙含量测定结果

严格地说比尔定律只适合稀溶液，在浓度大于 0．1 mol·L－1时， 将引起吸收组分间的平均距离减小以致每个粒子都能影响其相邻粒子的电荷分布，导致它们的摩尔吸收系数改变，从而吸收给定波长的能力发生变化。由于相互作用的程度与浓度有关，故使吸光度与浓度之间的线性关系出现了偏离。

2．2 化学偏离

在某些物质的溶液中，由于分析物质与溶剂发生了络合，离解，以及溶剂化反应，产生的生成物与被分析物质具有不同的吸收光谱，出现化学偏离。这些反应的进行，会使吸光物质的浓度与溶液的示值浓度不成正比例变化，因而测量结果将偏离比尔定律。

2．3 仪器偏离

主要指由于单色光不纯引起的偏离。事实上，通过波长选择器从连续光源中分离的波长，只是包括所需波长的波长带，即从连续光源中获得单一波长的辐射是很难办到的。

3 结论

利用钙指示剂与钙的显色反应，确定了最佳操作条件以后，采用分光光度法测定钙含量，指示剂直接在水相中与钙络合，无需萃取，便可准确快速测定，可得到较好的结果。对于微量钙的测定，该方法显示出较高的灵敏度，检出限为0．050μg·mL－1。 此方法用于检测补钙药品、保健品中钙含量，快速、简便。与其他测定钙的方法相比，还具有稳定性好，准确度高，试剂和仪器廉价，操作简便快速等优点，在生活中应用越来越广泛[7]。

[1] 方芳，曹建明．分光光度法测定母乳钙含量[J]．温州医学院学报，1997，27（2）:95-96．

[2] 许军，温宏利，等．分光光度法测定测定血清中的钙[J]．广东微量元素科学，2006，13（4）:17-23.

[3] 杨业玲，毕莉，等．钙指示剂分光光度法测定水中的钙[J]．工业水处理，2001，21（12）:34-35.

[4] 翟庆洲，耿嫒芳，等．分光光度法测定化学试剂中痕量钙[J]．化学研究，2004，15（1）:30-32．

[5] 张平安，宋莲军，等．分光光度法快速测定酸奶中的钙[J]．安徽农业科学，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] 伊文涛，闫春燕，等．微量钙的测定方法研究进展[J]．理化检验—化学分册，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