Magnesium (Mg) là một vi chất dinh dưỡng quan trọng, cần thiết cho hoạt động bình thường của cơ và hệ thần kinh, sức khỏe xương, cũng như quá trình tổng hợp protein và ADN. Vì cơ thể không tự sản xuất được magnesium, chúng ta cần bổ sung qua chế độ ăn uống hoặc thuốc bổ sung magnesium.

Các lõi lọc nước “Edition Mg²⁺” được quảng cáo có khả năng làm giàu magnesium cho nước uống bằng cách thay thế khoảng 80% các ion calcium (Ca²⁺) trong nước bằng ion magnesium (Mg²⁺). Để kiểm chứng hiệu quả của lõi lọc nước này có đúng với quảng cáo hay không, một nhóm sinh viên đã tiến hành hai thí nghiệm với một mẫu nước máy X.

Một loại bình lọc

+ Thí nghiệm 1: Cho mẫu nước máy X trên qua bình chứa lõi lọc “Edition Mg²⁺” thu được dung dịch Y. Để xác định nồng độ ion Ca²⁺ và Mg²⁺ trong dung dịch Y, nhóm sinh viên tiến hành chuẩn độ Y với cùng một thể tích 100 mL, theo hai phương pháp chuẩn độ bằng EDTA (acid ethylenediaminetetraacetic) nồng độ 0,01 mol/L.

Trong đó:

- Phương pháp xác định tổng nồng độ ion Ca²⁺ và Mg²⁺ được thực hiện ở trong khoảng pH bằng 9 đến 10, khi đó EDTA (dưới dạng Y⁴⁻) phản ứng với cả hai ion theo phương trình:

Mg²⁺(aq) + Y⁴⁻(aq) → MgY²⁻(aq)

Ca²⁺(aq) + Y⁴⁻(aq) → CaY²⁻ (aq)

- Phương pháp xác định riêng nồng độ ion Ca²⁺ được thực hiện ở pH > 12. Ở pH này, Mg²⁺ kết tủa và không phản ứng với EDTA, chỉ có Ca²⁺ phản ứng theo phương trình:

Ca²⁺(aq) + Y⁴⁻(aq) → CaY²⁻(aq)

Kết quả chuẩn độ thu được như sau:

- Thể tích EDTA đã dùng để đạt điểm tương đương trong phép chuẩn độ ion calcium là 8,8 mL.

- Thể tích EDTA đã dùng để đạt điểm tương đương trong phép chuẩn độ tổng ion magnesium và ion calcium là 10,8 mL.

+ Thí nghiệm 2: Tiến hành phân tích mẫu nước máy X trên và thu được các kết quả:

- Nồng độ ion calcium là 2,2 mmol/L.

- Tổng nồng độ ion magnesium và ion calcium là 2,3 mmol/L.