钙在水溶液中以2价阳离子形式存在,其氢氧化物为强碱.许多含有羟基的有机试剂能与钙生成稳定的化合物,至今用于钙的比色分析的较好的显色剂是乙二醛-双[2-(羟基缩苯胺)](GBHA),这是一种具有很高灵敏度和选择性的方法.此外,钙色素亦是钙的高选择性试剂:
钙色素在pH2时与钙离子形成红色螯合物,在510毫微米处呈一最大吸收,此时的摩尔吸收系数为7.6×103,且可在Sr2+和Ba2+占优势的样品中测定较少量的钙.
GBHA法
乙二醛-双[2-(羟基缩苯胺)]与Ca2+在碱性溶液中生成难溶络合物,反应为:
在1:1的水-甲醇溶液中上述络合物逐渐溶解,这是因为与钙离子相配位的两分子水被甲醇分子替代的结果.试剂在甲醇溶液中呈无色,倘加入氢氧化钠溶液则呈黄色,这可能是由于与羟基的离解作用的缘故.在实际工作中通常加入2毫升1N NaOH溶液(按最终体积为50毫升计算)而使溶液获得最适宜碱度,对NaOH而言约为0.04N,即此时试剂与钙离子的反应可进行完全,而此时试剂的颜色亦并不显著,它们的吸收曲线如图(Ⅷ-14).
这种红紫色络合物的最大吸收在516毫微米处,其摩尔吸收系数为1.8×104.溶液经10分钟后方发色完全,以后便开始逐渐退色,半小时后约退去2-3%.除钙外由于试剂亦能与许多两价离子(如锶、钡)作用,此时可加入氰化物和硫化钠作为掩蔽剂,再加入小量的硫酸盐或碳酸盐防止锶和钡离子的干扰.镁及碱金属离子不干扰钙的测定,但碳酸盐、氟化物、草酸盐、酒石酸盐及EDTA等不允许存在.
试剂和溶液:
1.乙二醛-双[2-(邻羟基缩苯胺)] 0.05%甲醇溶液,称取50毫克试剂溶解在100毫升溶剂中即可.溶液可保存一星期;2.钙标准溶液 称取在110℃干燥恒重的CaCO3固体2.4980克溶解在除尽CO2的40毫升2N HCl中,移入1升容量瓶内,加水至刻度,此时浓度为每毫升含钙1毫克,制作标准曲线时根据需要稀释之;3.苛性钠溶液 1N及5N溶液;4.偶氮-氧化偶氮BN 0.01%溶液,称取该试剂10毫克溶解在100毫升四氯化碳中.使用前每10毫升该溶液中加1毫升磷酸三丁酯;5.四氯化碳;6.磷酸三丁酯.
测定步骤:为了分离除去干扰离子,先在试液中加5N NaOH溶液至试液碱度约为0.5-1N(对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摇1分钟,这时钙进入有机相而干扰离子大都留在水相中.将有机相与水相分开后,在有机相中加入一定量的0.1N盐酸再萃取钙.此时的偶氮-氧化偶氮BN溶液保存起来下次又可再使用.
取钙含量不超过50微克而无铵盐的分析试液一份(如有必要可加10毫克KCN和Na2S作掩蔽剂),用氢氧化钠或盐酸中和至pH7-8,加20毫克硫酸钠,25毫升乙二醛-双[2-(邻羟基缩苯胺)] 溶液,2毫升1N氢氧化钠溶液,移入50毫升容量瓶中,加水至刻度,摇匀10分钟后在516毫微米(或用黄绿色滤光片)处测定消光度.用空白液为比较液.