摘要：在水质分析中，为了降低水样处理对测定结果的影响，本文提出了一阶导数离子色谱法进行水中钙镁离子测定的方法。在实际测定中，先综合分析各因素对测定方法的影响，最终选择中性酸碱度、室温的测定环境。其次，在获得对应离子色谱图后，会对各色谱图进行一阶求导和另一离子导数值的获取，可证明导数值与钙、镁离子的浓度具有线性关系，可支持测定工作。最后，将该方法和滴定测定法的结果进行对比，能证明该方法在水质钙镁离子测定中具有良好价值，利于提高实验室分析工作的质量。

　　关键词：水质分析；一阶导数；离子色谱法

　　0引言

　　在应用传统的离子色谱法进行水质分析时，基于钙镁离子所保留的时间具有接近特点，若对水样的稀释处理不充分，离子含量大于50 mg/L时，钙镁离子的色谱峰会存在部分重叠，影响测定精度。结合本文所用样品为工业循环水，在水蒸发下盐类会持续浓缩，因此有必要在离子色谱法应用中，借助Tsallis模型分析、非线性数据拟合分析和导数处理等技术，通过零交点一阶导数离子色谱峰的利用、特定零交点的选择，可实现对峰形的优化、光谱带窄化，进而完成叠峰的处理，提高钙镁离子含量测定精度。

　　1水质分析的实验方案

　　1.1仪器和试剂准备

　　本次实验所准备的各类仪器设备参考表1，除了要做好各类仪器试剂的选择优化，也要对色谱条件进行确定，具体如下：柱压要控制在11 MPa、进样体积设为20μL、柱温保持在45℃、实际流速为1.5 mL/min。最后，明确IC色谱站价值，在完成数据收集后，要应用Origin转变为导数谱图，然后进行实验计算。

　　1.2实验方法的过程

　　本次实验流程如下：第一，要在比色管（25 mL）中加入镁或钙离子标准溶液，然后使用二次蒸馏水对待测溶液进行定容至刻度，并在摇匀操作下，确保部分混合标准溶液使用具有良好性；第二，为实验创造良好的环境，然后测定溶液得到离子色谱图，然后对色谱图进行一阶导数处理；第三，在零交点保留时间处，对另一种物质的一阶导数（dσ/dt）进行测定，然后进行对应标准工作曲线的绘制[1]。

　　2水质分析的实验方案改进讨论

　　2.1试验影响因素

　　2.1.1 pH的影响讨论

　　要求对钙镁离子质量浓度（50 mg/L，下同）进行固定，研究不同pH数值对一阶导数离子色谱值的影响。在完成对比实验后发现，当pH处于6～8时对测定数值影响最小，因此将试验的pH设为7。

　　2.1.2温度的影响

　　固定钙镁离子浓度，分析温度对一阶导数离子色谱值的影响。在完成对比实验后发现，温度处于6~30℃时，对一阶导数离子色谱值的影响最小。因此将试验的地点选择室内，以室温开展实验。

　　2.1.3离子强度的影响

　　固定钙镁离子浓度，向溶液中加入各浓度值的氯化钠，分析离子强度对一阶导数离子色谱值的影响。在完成对比实验后发现，氯化钠质量浓度在0~10 000 mg/L时，不会影响该方法的离子测定效果，一阶导数离子色谱值显示基本不变。

　　2.2离子色谱图构建

　　用离子色谱法对10 mg/L钙镁离子混合溶液进行测定，具体谱图参考图1。钙镁离子的保留时间分别为6.5、7.7 min，同时具有谱图重叠过多的特点，影响两组分的测定精度、同时测定等效果。同时，钙、镁离子的保留时间在6.5、7.7 min时，其dσ/dt=0，导数值不随含量而变改变。

　　2.3导数离子色谱图构建

　　基于色谱图重叠问题，需要对两组分的离子色谱进行一阶导数处理，实现钙镁离子的同步测定，其导数离子色谱图参考图2—图4。具体分析：第一；钙、镁离子的保留时间在6.5、7.7 min时（钙、镁离子的零交点处），其一阶导数离子谱图的数值与钙、镁离子有良好的相关性，前者增加下后者也增加；第二，结合一阶导数离子色谱值和离子浓度的线性变化关系，可以在离子一阶导数的零交点处，完成对另一离子含量的测定工作，实现更加精确的测定[2]。

　　2.4标准曲线和检出限

　　首先，实验开始前，在比色管（25 mL）中加入0 mL质量浓度为1 000 mg/L的钙、镁离子标准液，然后再准备四支比色管，向其中分别加入1.25、2.5、5、10 mL质量浓度为1 000 mg/L的钙、镁离子标准液，在统一定容和摇匀处理后，可以对溶液的离子色谱图进行构建，并进行dб/dt值的求值。其次，对于镁离子而言，当质量浓度在0～400 mg/L时，和一阶导数值有良好的线性关系，对于钙离子而言，也在质量浓度处于0～400 mg/L时和一阶导数值有良好的线性关系，具体的检出限和标准曲线参考表2。

　　3水质分析的样品测定

　　以某化工厂的冷却循环水作为水样，进行一阶导数离子色谱法的应用试验。在按照上文提出的步骤及方法进行试验开展后，可通过测定得到离子色谱图、钙、镁离子一阶导数离子色谱图，最后进行数据的统计，可以参考表3—表4，其中加标回收率在91.1%~103.1%之间，数据合理。其次，为验证该改造方法测定精度，要应用滴定法进行对比验证，两种方法对比参考表5，两种方法检测结果接近，证明一阶导数离子色谱法的应用具有可靠性[3]。

　　4结语

　　为了更加精确地测定水质中钙镁离子，决定应用一阶离子色谱导数法，降低色谱峰重叠的影响。具体而言：先进行仪器、试剂准备和试验方法论述；其次进行离子色谱图、导数离子色谱图的构建，可明确在钙、镁离子一阶离子色谱图的零交点分别为6.5、7.7 min时，能获得另一离子导数值dσ/dt实现同步测定且具有较高的测定精度；分析了pH、离子强度、温度对该方法的影响，并对离子的标准曲线和检出限进行讨论。最后，进行实例验证，该改进方法和滴定法测定结果相同，证明改进效果可靠。

　　参考文献

　　[1]邵哲，胡云辉.离子色谱法在饮用水水质分析中的应用[J].黑龙江环境通报，2023，36（1）：163-165.

　　[2]王玲燕，李珍，张国辉，等.导数离子色谱法在水质分析中的应用[J].化学试剂，2021，43（7）：959-962.

　　[3]赵秋娜.水质分析中离子色谱法的应用分析[J].科技风，2019（14）：230.