鈣在水溶液中以2價陽離子形式存在,其氫氧化物為強堿.許多含有羥基的有機試劑能與鈣生成穩(wěn)定的化合物,至今用于鈣的比色分析的較好的顯色劑是乙二醛-雙[2-(羥基縮苯胺)](GBHA),這是一種具有很高靈敏度和選擇性的方法.此外,鈣色素亦是鈣的高選擇性試劑:
鈣色素在pH2時與鈣離子形成紅色螯合物,在510毫微米處呈一最大吸收,此時的摩爾吸收系數(shù)為7.6×103,且可在Sr2+和Ba2+占優(yōu)勢的樣品中測定較少量的鈣.
GBHA法
乙二醛-雙[2-(羥基縮苯胺)]與Ca2+在堿性溶液中生成難溶絡合物,反應為:
在1:1的水-甲醇溶液中上述絡合物逐漸溶解,這是因為與鈣離子相配位的兩分子水被甲醇分子替代的結果.試劑在甲醇溶液中呈無色,倘加入氫氧化鈉溶液則呈黃色,這可能是由于與羥基的離解作用的緣故.在實際工作中通常加入2毫升1N NaOH溶液(按最終體積為50毫升計算)而使溶液獲得最適宜堿度,對NaOH而言約為0.04N,即此時試劑與鈣離子的反應可進行完全,而此時試劑的顏色亦并不顯著,它們的吸收曲線如圖(Ⅷ-14).
這種紅紫色絡合物的最大吸收在516毫微米處,其摩爾吸收系數(shù)為1.8×104.溶液經(jīng)10分鐘后方發(fā)色完全,以后便開始逐漸退色,半小時后約退去2-3%.除鈣外由于試劑亦能與許多兩價離子(如鍶、鋇)作用,此時可加入氰化物和硫化鈉作為掩蔽劑,再加入小量的硫酸鹽或碳酸鹽防止鍶和鋇離子的干擾.鎂及堿金屬離子不干擾鈣的測定,但碳酸鹽、氟化物、草酸鹽、酒石酸鹽及EDTA等不允許存在.
試劑和溶液:
1.乙二醛-雙[2-(鄰羥基縮苯胺)] 0.05%甲醇溶液,稱取50毫克試劑溶解在100毫升溶劑中即可.溶液可保存一星期;2.鈣標準溶液 稱取在110℃干燥恒重的CaCO3固體2.4980克溶解在除盡CO2的40毫升2N HCl中,移入1升容量瓶內,加水至刻度,此時濃度為每毫升含鈣1毫克,制作標準曲線時根據(jù)需要稀釋之;3.苛性鈉溶液 1N及5N溶液;4.偶氮-氧化偶氮BN 0.01%溶液,稱取該試劑10毫克溶解在100毫升四氯化碳中.使用前每10毫升該溶液中加1毫升磷酸三丁酯;5.四氯化碳;6.磷酸三丁酯.
測定步驟:為了分離除去干擾離子,先在試液中加5N NaOH溶液至試液堿度約為0.5-1N(對NaOH而言),再用加有磷酸三丁酯的偶氮-氧化偶氮BN的四氯化碳溶液萃取振搖1分鐘,這時鈣進入有機相而干擾離子大都留在水相中.將有機相與水相分開后,在有機相中加入一定量的0.1N鹽酸再萃取鈣.此時的偶氮-氧化偶氮BN溶液保存起來下次又可再使用.
取鈣含量不超過50微克而無銨鹽的分析試液一份(如有必要可加10毫克KCN和Na2S作掩蔽劑),用氫氧化鈉或鹽酸中和至pH7-8,加20毫克硫酸鈉,25毫升乙二醛-雙[2-(鄰羥基縮苯胺)] 溶液,2毫升1N氫氧化鈉溶液,移入50毫升容量瓶中,加水至刻度,搖勻10分鐘后在516毫微米(或用黃綠色濾光片)處測定消光度.用空白液為比較液.