亞甲基藍溶液標準曲線的分析

劉 瀟，郭 敏

（1.九江學院化學化工學院，江西九江 332005；2.江西省生態化工工程技術研究中心，江西九江 332005）

文獻中常用亞甲基藍（Methylene Blue，簡稱MB）作為有機染料模擬污染物進行吸附實驗研究。亞甲基藍溶液的質量濃度通常用紫外-可見分光光度計進行測定。不同的研究者在研究過程中使用的亞甲基藍溶液質量濃度不一樣，但在文章中并沒有給出相應的標準曲線，對高質量濃度的亞甲基藍溶液，也沒有說明在測試過程中是否進行過稀釋。表1 顯示了不同文獻中采用的亞甲基藍溶液的質量濃度范圍［1-19］。由表1 可以看出，不同文獻采用的亞甲基藍溶液質量濃度范圍為0～1 200 mg/L，即使在同一篇文獻中，使用的亞甲基藍溶液質量濃度范圍也很大。在實驗過程中發現，亞甲基藍溶液的質量濃度范圍不同，質量濃度和吸光度的線性關系不一樣，于是對此進行了系統的研究。

表1 不同文獻中采用的亞甲基藍溶液質量濃度范圍

1 實驗

1.1 試劑與儀器

亞甲基藍（分析純，天津市大茂化學試劑廠），化學式為：C16H18ClN3S·3H2O，相對分子質量為：373.90，化學結構式如下所示：

用去離子水配制不同質量濃度的亞甲基藍標準溶液，用UV1810S 型紫外-可見分光光度計（上海佑科儀器儀表有限公司）測定其吸光度。

1.2 實驗方法

1.2.1 亞甲基藍的最大吸收波長

亞甲基藍溶液的質量濃度用紫外-可見分光光度計進行測定，首先需要選擇適當的測量波長，為此需要進行全波長掃描，找出最大吸收波長作為測量波長。

準確稱取0.058 4 g 亞甲基藍，加入到1 000 mL的容量瓶中，多次加入去離子水并搖動容量瓶，使亞甲基藍充分溶解，然后定容，準確配制成質量濃度為50 mg/L 的亞甲基藍溶液。用紫外-可見分光光度計對此溶液進行全波長掃描，掃描范圍為190～1 100 nm，找出亞甲基藍的最大吸收波長。

1.2.2 配制不同質量濃度的標準溶液分別測定其吸光度

準確稱取一定量的亞甲基藍，分別配制成19 個不同質量濃度（0、2、4、6、8、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500 mg/L）的亞甲基藍標準溶液。然后分別測定其吸光度，每個試樣測6 次，取平均值。

1.2.3 質量濃度-吸光度的關系曲線圖

根據測出的吸光度及其對應的質量濃度繪制質量濃度-吸光度的關系曲線。

2 結果與討論

2.1 亞甲基藍的最大吸收波長

對質量濃度為50 mg/L 的亞甲基藍溶液進行全波長掃描，結果如圖1 所示。由圖1 可以看出，亞甲基藍的最大吸收波長為664 nm，最大吸光度值為2.673。因此，后期實驗測定亞甲基藍溶液的吸光度都選擇在波長664 nm 處進行。

圖1 亞甲基藍溶液的全波長掃描

2.2 全質量濃度范圍內的吸光度曲線

19 個不同質量濃度與相應吸光度的關系曲線如圖2所示。

圖2 MB 標準溶液的質量濃度與吸光度關系曲線

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

2.3 不同質量濃度范圍的吸光度曲線

在此3 個不同的質量濃度范圍內分別繪制吸光度與濃度的關系曲線，并進行線性相關擬合，如圖3～5所示。由圖3～5可知，在3個不同質量濃度范圍內，吸光度與質量濃度的線性相關性都較好，線性相關系數R2都達到了0.99 以上。與3 個不同質量濃度范圍相對應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 范圍內的吸光度與質量濃度關系曲線

圖4 50～90 mg/L 范圍內的吸光度與質量濃度關系曲線

圖5 100～500 mg/L 范圍內的吸光度與質量濃度關系曲線

3 結論

（1）在實驗過程中應根據測定的MB 溶液不同吸光度數值，選擇不同的標準曲線方程反算MB 的質量濃度，這樣可使得結果更準確。

（2）根據朗伯-比爾定律，在小質量濃度范圍內的線性相關性最好，所以建議質量濃度大時進行稀釋，或者采用高質量濃度下的標準曲線方程。