离子色谱法测定降水中的钾、钙、钠、镁离子

施奕佳，袁宁宁

（上海市黄浦区环境监测站，上海 200001）

现今，降水含量元素一直是饱受关注的测定目标。本文通过离子色谱法对钾、钙、钠、镁四种组合成分做出测定，从而进一步明晰关于水质硬度存在的决定性因素。经过相关数据调查可以发现：水质能够依据离子含量构成作出硬度区分。如若水质硬度较高，便会对人体机能产生极高的伤害，甚至产生病变等情况。

1 离子色谱法的相关概述

1.1 离子色谱法的工作原理

离子色谱法的应用十分定向，主要针对离子物质进行检析。离子色谱法相对于其他检测方法来说，检测数据真实且偏差度较小。使用离子色谱法对离子元素做出测定时，能够具备较宽泛的分析范围，排除高效离子流动的基础上对混合离子进行二次检测分离[1]。随着现阶段此技术的大范围应用和突破，分离色谱技术已经趋于智能化。不仅检验操作手段十分便捷，并且对于水质中流动的配位离子也能够通过采样做出无机区分。这样一来，即使在前期设定的溶液因为客观条件制约难以顺利融入或者脱离，后期也可以通过此方法的介入达成基团维护，持续跟进平衡状态的控量。

1.2 离子色谱法的特点

离子色谱技术所拥有的特点和优势十分显著，主要体现在以下几点：其一，即为所需检测的时间较短且精确度较高。通常来说，利用离子色谱技术对降水中的钾、钙、钠、镁离子进行测定时，耗时区间只需要五至二十分钟。在传统的检测过程中，往往需要消耗大量的人力和物力同时应用操作，其中人员操作水平的高低与否也起到决定性的作用。随着离子色谱法的有效应用，进一步突破解决了传统操作模式带来的弊端。这不仅有效地规避了人员在操作过程中由于个人及不可控客观因素带来的不当行为，还能够进一步保证操作数值的精准性，避免物力的二次消耗[2]。其二，即为检测离子的灵敏度较高。在针对钙、镁离子进行测定时，现有的离子色谱法完全可以满足依据离子成分进行过筛分离。但是需要注意的是，由于降水中的测定离子具有流通性，导致整个检测过程并不完全受控。为了准确控制检测结果的真实性，就需要将检测样品做好质量预估并衡定计算值，保证具备一定的数值流动区间，而不是过于严密的将其控制在一个定量值上，进行反复测量。其三，即为分离柱的稳定性高。目前针对降水中的钾、钙、钠、镁离子有很多测定方法，不只局限在离子色谱法上，实验室常用的以光度法和原子吸收法两种为主。客观地说，虽然就测定过程和结果来看优弊不一，但是离子色谱法在分离过筛的过程中填料可以将硅胶摒弃，转向替代为碱度较强或者酸度较强的溶液。在此基础上采用交换度较高且容量度较低的树脂材料，对树脂负倍电荷进行高效液相分离。使用此方法，确保所检离子成分充分的情况下，加强对于成本的控制。这样一来，便无需担心填料需求比值失衡或是消耗成本过高导致检测无法顺利开展等诸多问题。现今，很多供水单位以及饮用水工厂也捕捉到此点，找到所需契机进行市场大规模投放和推广，满足资源的可持续发展和利用。

2 离子色谱法测定降水中的钾、钙、钠、镁离子

2.1 方法原理

对于所要检测的降水量进行等同比值毫升数的取样，通过阴变量离子色谱柱的分离使用，对水质中所含有的钾、钙、钠、镁离子做出测定。操作注意事项众多，设备的选取务必保证前后的操作一致性，依据峰面定性和持续时间作出综合的评定和测量，经过大数据比对离子分离率较强的设备隶属于美国戴安[3]。其中需要制备的原液为硫酸盐、氯氟化物，调和液为硫酸根以及氢氧化钾溶液。原液的调和纯度直接决定着测定数据精密度，只有切实满足上述客观条件，才能进一步提炼筛查钾、钙、钠、镁离子的纯度。

2.2 试验过程

具体试验过程主要分为四个步骤。首先，制备定量的所需原液，在350 ml的容量瓶中先行倒入650 mg/L的氯氟化物，通过液体稀释饱和度确立硫酸盐溶液容量的投放。需要注意的是为保证制备试剂的纯度，通常会调低所需试剂含量的纯水注入参数比。后期相关数据的勘测和试验结果的多次比对，切实遏制了此点做法。正确的做法应当是发觉所测定离子的分子构成达到10 mg/L时，就立即注入等同的纯水进行稀释混匀，对于各项离子的浓度稀释要求在试验遵循准则上有明确的标准，可以按照规范做出具体参考。其次，在一次试剂测定完毕，检测数据记录后需要立即对测定仪器进行参数优化调试，保证二次及多次数据比对时尽可能减少客观因素影响导致的误差[4]。再次，在离子色谱仪中注入降水测定样品，时刻调整进样器的含量比值，投放标准可以确立为少样多次。衡定标准需要保持一致性，以标准系统含量的浓度划分从低到高放入。钾、钙、钠、镁离子的测定含量取值以峰面积的曲线走向为参考标准，在实际的应用过程中，样品数据的确立对象不必设限，相同参数设备应用和相同溶剂的制备下的数据一样具备真实性。最后，进行离子交换测定，依据钾、钙、钠、镁离子在降水中的呈现浓度，从而进行溶液电导分离。由于在溶液交互过程中对于所保留的时间存在差异，衡量范围即需要取中间值做出反复比对。

2.3 注意事项

制定注意事项时，主要依据频发问题做出总结，体现在以下三点：其一，在基准溶液试剂配制时需要利用高纯度水源的注入，及时遏制气泡产生并维持试验线型稳定性，保证所需数据的精准度。其二，原液的制备中往往会忽略过滤系统的使用，此环节出现问题直接导致的因素就是管道流通性受到影响。在不具有完备过滤系统的情况下，为解决此点可以增设0.50 μm的滤膜进行过滤，防止杂质进样。其三，对于每项降水样品测定后需要及时对使用设备进行清洗，不仅局限在运行仪器上，控制器也要进行等同活化，以此加剧运行速率的提升。

2.4 具体应用

在客观地对色谱法进行概念界定时能够发现，它所具备的应用途径十分宽泛。离子色谱法作为其中的一项应用分支，在降水中对于钾、钙、钠、镁离子的测定在交换力方面具有显著优势。仅从树脂材料的使用这一点来看，就值得全面推广和使用。同时，在测定降水样品的过程中并没有操作频次上的限制，而是可以一次连续的进样。经过这次试验后的数据研究能够发现，水质离子含量比值不同对人们生活的影响。就目前试验方法来看，离子色谱法在其领域上的应用是最为高效且快捷的，避免人力过多消耗的同时，节约使用成本[5]。

总的来说，离子色谱技术在未来的应用前景是十分可观的。由于人们思维观念的不断提升，主观意识也在随之加强。水源作为生活中必需项的存在，被各行各业广泛流通利用，优势虽多但也因此产生多种污染。虽然日常生活使用水源质量的要求还不算太过于严苛，但是饮用水中钾、钙、钠、镁离子的含量把控尤为重要。如若水源中杂质化合物过多，会直接影响到人类的身体健康。针对于此，我国供水行业也根据目前所存在的问题制定了新的执行方针和解决方案，经过反复多次的离子色谱试验数据比对，测定结果更倾向于离子质量和浓度的正向线性关系反馈。也就是说，测定人员需要在所需降水中衡定钾、钙、纳、镁离子的浓度。但是在此过程中需要明确的是，无论测量个体和频次定位在哪项取值内，测量值的偏差都不可超过2%。稳定此条件的基础上，对于回收试验的计算回收率可以做出进一步的参数提升。综上所述，降水样品测量离子状态趋于稳定的情况下，可以根据其存备特质投向市场应用中。以生产矿泉水的产业为例，可以利用离子色谱法对水源中钾、钙、钠、镁离子做出测定，合理控量水质的硬度[6]。同时，能够有效解决工业循环体系内水质复杂的问题。虽然此项技术的操作要求相对于其他检测技术较为便捷，但是对于试剂制备的技术人员依旧需要符合执行标准，避免因为试剂调配不当产生纯水浓度占比较少或是沉淀物生成较多等负面情况，影响数据的失真，导致无法在生产环节大规模的投放应用，造成不必要的效益损失。相信在日后随着社会的不断发展以及科技的进步，生活用水以及饮用水源都会等同作出提升。

3 结论

目前，离子色谱法所具有的应用优势使它进一步开拓了此领域的投放占比空间。通过该方法对于降水中钾、钙、钠、镁离子的含量测定，越发明确其测定数据的准确性，且水质硬度的改善也起到了至关重要的作用。客观地说，离子色谱法的出现突破了传统方法测定下存在的众多弊端，比如污染源较多、试用剂的浪费和所检设备的消耗等等。相信随着日后科学技术不断的提升，离子色谱法的应用会有更为广阔的发展空间。