測定地下水中的鈉離子和鉀離子

武開業

陜西省榆林市環境監測總站，榆林 719000

測定地下水中的鈉離子和鉀離子

武開業

陜西省榆林市環境監測總站，榆林 719000

建立了用離子色譜測定地下水中鈉離子和鉀離子的方法。采用Universal cation(7um）陽離子交換柱、4mmol/L 草酸溶液為流動相、電導檢測器在6min內完成測定。待測離子濃度在1～30.0mg/L范圍內與峰面積線性關系良好，鈉離子線性回歸方程為Y=3.296×10-4C +3.206×10-4,相關系數為0.9998，鉀離子線性回歸方程為ΔS＝1.737×10-4C＋3.206×10-4,相關系數為0.9998，方法檢出限為0.5mg/L，加標回收率為98.8%～98.9%，方法簡便實用，用于環境樣品分析，所得結果令人滿意。

離子色譜； 鈉離子 ；鉀離子 ；地下水

鈉離子在身體內有助于血壓、神經、肌肉的正常運作。鈉離子是細胞外液中帶正電的主要離子，能夠參于水的代謝，保證體內水的平衡。鈉離子還可以維持體內酸和堿的平衡。它是胰汁、膽汁、汗和淚水的組成成分，人體缺乏鈉會引致生長緩慢、食欲減退、昏睡、低血糖、心悸等癥狀。

鉀離子是一種重要的農業肥料,可以做為鉀肥,不僅如此,鉀還作為組成人體的大量元素，是人體中要的組成成分，是絕大多數生物體必不可少的一種元素。

測定鉀離子和鈉離子有各種分析方法，各有其優勢，比較而言，離子色譜法測定靈敏度更高，測定誤差更小，可以同時測定這倆種離子，目前地下水監測多采用此法。

1.實驗部分

1.1 儀器與試劑

CIC 200離子色譜儀；0.45um濾膜過濾裝置；自動進樣器；KQ-50B超聲儀；

氯化鈉、氯化鉀、草酸（均為優級純）；試劑用水為18.2MΩ二次去離子水。

1.2 色譜條件

Universal cation(7um）陽離子分離柱（100mm×4.6mm）；流動相為4mmol-.1l草酸（流速1.0ml.min-）；HT300A自動進樣器；電導檢測器。

1.3 樣品處理方法

水樣采集后立即置于聚乙烯瓶中，于4℃下避光密閉保存，盡快分析測定。由于地表水中含有一部分有機物及重金屬離子，這些物質通過色譜柱以后會對柱子造成很大的損害，所以需要對水樣進行前處理，除去絕大部分的有機物及重金屬離子，然后經過0.45微米水系濾膜過濾后方可進樣。

2.結果與討論

2.1 色譜條件的選擇優化

本方法的主要目的就是檢測地下水中鈉離子和鉀離子的含量，我們選擇青島盛翰色譜公司為測定水中的陽離子專門開發的薄殼型離子交換樹脂，色譜柱型號Universal cation (7um），實驗表明該色譜柱對鈉離子和鉀離子有很好的分離性能。

通過選擇比較不同的淋洗液體系，發現草酸淋洗液體系能夠很好的分離鈉離子和鉀離子,不會出現峰拖尾，鬼峰以及其他峰不完全分離的情況，經過不同的濃度選擇，本方法選擇4mmol.l-1草酸淋洗液作為分離體系，鈉離子和鉀離子在6分鐘內完全出峰（圖1）。4mmol.l-1草酸淋洗液體系，流速1.0ml.min-1。

2.2. 方法的精密度、線性關系和檢出限

配制濃度為1、2、5、10、20、30mg/ L的鈉離子和鉀離子標準溶液，每個濃度測定6次峰面積響應值，RSD在1.02%～1.90%之間.分別測定不同濃度的鈉離子和鉀離子標準溶液的吸光度值，鈉離子和鉀離子濃度在1～30mg/L范圍內與峰面積值呈良好線性關系，鈉離子線性回歸方程為Y=3.296×10-4C +3.206×10-4,相關系數為0.9998，鉀離子線性回歸方程為ΔS＝1.737×10-4C＋3.206×10-4,相關系數為0.9998，方法檢出限為0.5mg/L.

2.3 實際樣品測定

我們對某地下水進行了監測，測定其中含有的鈉離子和鉀離子，見表1。

方法的相對標準偏差為（RSD）在1.9%～2.1%之間，同時做回收率實驗，加標回收率為98.8%～98.9%.

3.小結

通過對實際水樣的測定，本方法可以同時進樣快速、準確地測定地下水中不同濃度范圍的鈉離子和鉀離子，操作簡便可滿足飲用水安全保障預警體系中對水質預警性檢測的要求。

圖1 鈉離子和鉀離子色譜圖

表1 環境樣品測定結果及回收率

[1]劉勇建,牟世芬. 大體積直接進樣離子色譜法測定飲用水中9種鹵代乙酸和6種陰離子.色譜，2003，3181-183

[2]牟世芬,劉克納 編.離子色譜方法及應用.北京：化學工業出版社，2000年

[3]丁明玉 ,田松柏 編.離子色譜原理與應用.北京：清華大學出版社，2001年

[4]飲用水中五種陰離子的離子色譜測定法.環境與健康，2006，5期

[5]李紅華，徐小作，劉祖強 .離子色譜法測定水中F-、Cl-、NO3-、SO42-的期間核查方法探討.中國熱帶醫學，2005，4期

O657.61

B

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.025