亚甲基蓝溶液标准曲线的分析

刘 潇，郭 敏

（1.九江学院化学化工学院，江西九江 332005；2.江西省生态化工工程技术研究中心，江西九江 332005）

文献中常用亚甲基蓝（Methylene Blue，简称MB）作为有机染料模拟污染物进行吸附实验研究。亚甲基蓝溶液的质量浓度通常用紫外-可见分光光度计进行测定。不同的研究者在研究过程中使用的亚甲基蓝溶液质量浓度不一样，但在文章中并没有给出相应的标准曲线，对高质量浓度的亚甲基蓝溶液，也没有说明在测试过程中是否进行过稀释。表1 显示了不同文献中采用的亚甲基蓝溶液的质量浓度范围［1-19］。由表1 可以看出，不同文献采用的亚甲基蓝溶液质量浓度范围为0～1 200 mg/L，即使在同一篇文献中，使用的亚甲基蓝溶液质量浓度范围也很大。在实验过程中发现，亚甲基蓝溶液的质量浓度范围不同，质量浓度和吸光度的线性关系不一样，于是对此进行了系统的研究。

表1 不同文献中采用的亚甲基蓝溶液质量浓度范围

1 实验

1.1 试剂与仪器

亚甲基蓝（分析纯，天津市大茂化学试剂厂），化学式为：C16H18ClN3S·3H2O，相对分子质量为：373.90，化学结构式如下所示：

用去离子水配制不同质量浓度的亚甲基蓝标准溶液，用UV1810S 型紫外-可见分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）测定其吸光度。

1.2 实验方法

1.2.1 亚甲基蓝的最大吸收波长

亚甲基蓝溶液的质量浓度用紫外-可见分光光度计进行测定，首先需要选择适当的测量波长，为此需要进行全波长扫描，找出最大吸收波长作为测量波长。

准确称取0.058 4 g 亚甲基蓝，加入到1 000 mL的容量瓶中，多次加入去离子水并摇动容量瓶，使亚甲基蓝充分溶解，然后定容，准确配制成质量浓度为50 mg/L 的亚甲基蓝溶液。用紫外-可见分光光度计对此溶液进行全波长扫描，扫描范围为190～1 100 nm，找出亚甲基蓝的最大吸收波长。

1.2.2 配制不同质量浓度的标准溶液分别测定其吸光度

准确称取一定量的亚甲基蓝，分别配制成19 个不同质量浓度（0、2、4、6、8、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500 mg/L）的亚甲基蓝标准溶液。然后分别测定其吸光度，每个试样测6 次，取平均值。

1.2.3 质量浓度-吸光度的关系曲线图

根据测出的吸光度及其对应的质量浓度绘制质量浓度-吸光度的关系曲线。

2 结果与讨论

2.1 亚甲基蓝的最大吸收波长

对质量浓度为50 mg/L 的亚甲基蓝溶液进行全波长扫描，结果如图1 所示。由图1 可以看出，亚甲基蓝的最大吸收波长为664 nm，最大吸光度值为2.673。因此，后期实验测定亚甲基蓝溶液的吸光度都选择在波长664 nm 处进行。

图1 亚甲基蓝溶液的全波长扫描

2.2 全质量浓度范围内的吸光度曲线

19 个不同质量浓度与相应吸光度的关系曲线如图2所示。

图2 MB 标准溶液的质量浓度与吸光度关系曲线

由图2 可以看出，在0～500 mg/L 的全质量浓度范围内，吸光度与质量浓度没有呈现出线性相关性。吸光度与质量浓度大约分段呈线性关系，可以分为3段：0～40 mg/L、50～90 mg/L、100～500 mg/L。

2.3 不同质量浓度范围的吸光度曲线

在此3 个不同的质量浓度范围内分别绘制吸光度与浓度的关系曲线，并进行线性相关拟合，如图3～5所示。由图3～5可知，在3个不同质量浓度范围内，吸光度与质量浓度的线性相关性都较好，线性相关系数R2都达到了0.99 以上。与3 个不同质量浓度范围相对应的吸光度范围分别为0～2.542（0～40 mg/L）、2.735～2.789（50～90 mg/L）、2.828～2.938（100～500 mg/L）。

图3 0～40 mg/L 范围内的吸光度与质量浓度关系曲线

图4 50～90 mg/L 范围内的吸光度与质量浓度关系曲线

图5 100～500 mg/L 范围内的吸光度与质量浓度关系曲线

3 结论

（1）在实验过程中应根据测定的MB 溶液不同吸光度数值，选择不同的标准曲线方程反算MB 的质量浓度，这样可使得结果更准确。

（2）根据朗伯-比尔定律，在小质量浓度范围内的线性相关性最好，所以建议质量浓度大时进行稀释，或者采用高质量浓度下的标准曲线方程。