亞甲基藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的分析

劉 瀟，郭 敏

（1.九江學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，江西九江 332005；2.江西省生態(tài)化工工程技術(shù)研究中心，江西九江 332005）

文獻(xiàn)中常用亞甲基藍(lán)（Methylene Blue，簡(jiǎn)稱MB）作為有機(jī)染料模擬污染物進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)研究。亞甲基藍(lán)溶液的質(zhì)量濃度通常用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。不同的研究者在研究過(guò)程中使用的亞甲基藍(lán)溶液質(zhì)量濃度不一樣，但在文章中并沒有給出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，對(duì)高質(zhì)量濃度的亞甲基藍(lán)溶液，也沒有說(shuō)明在測(cè)試過(guò)程中是否進(jìn)行過(guò)稀釋。表1 顯示了不同文獻(xiàn)中采用的亞甲基藍(lán)溶液的質(zhì)量濃度范圍［1-19］。由表1 可以看出，不同文獻(xiàn)采用的亞甲基藍(lán)溶液質(zhì)量濃度范圍為0～1 200 mg/L，即使在同一篇文獻(xiàn)中，使用的亞甲基藍(lán)溶液質(zhì)量濃度范圍也很大。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，亞甲基藍(lán)溶液的質(zhì)量濃度范圍不同，質(zhì)量濃度和吸光度的線性關(guān)系不一樣，于是對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

表1 不同文獻(xiàn)中采用的亞甲基藍(lán)溶液質(zhì)量濃度范圍

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

亞甲基藍(lán)（分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠），化學(xué)式為：C16H18ClN3S·3H2O，相對(duì)分子質(zhì)量為：373.90，化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示：

用去離子水配制不同質(zhì)量濃度的亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液，用UV1810S 型紫外-可見分光光度計(jì)（上海佑科儀器儀表有限公司）測(cè)定其吸光度。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 亞甲基藍(lán)的最大吸收波長(zhǎng)

亞甲基藍(lán)溶液的質(zhì)量濃度用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定，首先需要選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量波長(zhǎng)，為此需要進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，找出最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)量波長(zhǎng)。

準(zhǔn)確稱取0.058 4 g 亞甲基藍(lán)，加入到1 000 mL的容量瓶中，多次加入去離子水并搖動(dòng)容量瓶，使亞甲基藍(lán)充分溶解，然后定容，準(zhǔn)確配制成質(zhì)量濃度為50 mg/L 的亞甲基藍(lán)溶液。用紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)此溶液進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，掃描范圍為190～1 100 nm，找出亞甲基藍(lán)的最大吸收波長(zhǎng)。

1.2.2 配制不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別測(cè)定其吸光度

準(zhǔn)確稱取一定量的亞甲基藍(lán)，分別配制成19 個(gè)不同質(zhì)量濃度（0、2、4、6、8、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500 mg/L）的亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后分別測(cè)定其吸光度，每個(gè)試樣測(cè)6 次，取平均值。

1.2.3 質(zhì)量濃度-吸光度的關(guān)系曲線圖

根據(jù)測(cè)出的吸光度及其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度繪制質(zhì)量濃度-吸光度的關(guān)系曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 亞甲基藍(lán)的最大吸收波長(zhǎng)

對(duì)質(zhì)量濃度為50 mg/L 的亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，結(jié)果如圖1 所示。由圖1 可以看出，亞甲基藍(lán)的最大吸收波長(zhǎng)為664 nm，最大吸光度值為2.673。因此，后期實(shí)驗(yàn)測(cè)定亞甲基藍(lán)溶液的吸光度都選擇在波長(zhǎng)664 nm 處進(jìn)行。

圖1 亞甲基藍(lán)溶液的全波長(zhǎng)掃描

2.2 全質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的吸光度曲線

19 個(gè)不同質(zhì)量濃度與相應(yīng)吸光度的關(guān)系曲線如圖2所示。

圖2 MB 標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度與吸光度關(guān)系曲線

由圖2 可以看出，在0～500 mg/L 的全質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，吸光度與質(zhì)量濃度沒有呈現(xiàn)出線性相關(guān)性。吸光度與質(zhì)量濃度大約分段呈線性關(guān)系，可以分為3段：0～40 mg/L、50～90 mg/L、100～500 mg/L。

2.3 不同質(zhì)量濃度范圍的吸光度曲線

在此3 個(gè)不同的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)分別繪制吸光度與濃度的關(guān)系曲線，并進(jìn)行線性相關(guān)擬合，如圖3～5所示。由圖3～5可知，在3個(gè)不同質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，吸光度與質(zhì)量濃度的線性相關(guān)性都較好，線性相關(guān)系數(shù)R2都達(dá)到了0.99 以上。與3 個(gè)不同質(zhì)量濃度范圍相對(duì)應(yīng)的吸光度范圍分別為0～2.542（0～40 mg/L）、2.735～2.789（50～90 mg/L）、2.828～2.938（100～500 mg/L）。

圖3 0～40 mg/L 范圍內(nèi)的吸光度與質(zhì)量濃度關(guān)系曲線

圖4 50～90 mg/L 范圍內(nèi)的吸光度與質(zhì)量濃度關(guān)系曲線

圖5 100～500 mg/L 范圍內(nèi)的吸光度與質(zhì)量濃度關(guān)系曲線

3 結(jié)論

（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)測(cè)定的MB 溶液不同吸光度數(shù)值，選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程反算MB 的質(zhì)量濃度，這樣可使得結(jié)果更準(zhǔn)確。

（2）根據(jù)朗伯-比爾定律，在小質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的線性相關(guān)性最好，所以建議質(zhì)量濃度大時(shí)進(jìn)行稀釋，或者采用高質(zhì)量濃度下的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。