水中の化学イオンを決定する方法
水中の化学イオンの存在と濃度を決定するための多くの方法があります。これらの方法は、次の方法に広く分類できます。
1。化学的方法：
* 滴定： この古典的な方法では、反応が完了するまで、既知の水サンプルの溶液（滴定）の溶液で既知の体積を反応させることが含まれます。次に、使用される滴定剤の体積を使用して、関心のあるイオンの濃度を計算します。
* 例：
* 酸ベース滴定： 強酸（HClなど）と強い塩基（たとえば、NaOH）の濃度を決定します。
* 酸化還元滴定： 酸化または還元剤の濃度（過マンガン酸、ヨウ素）を決定します。
* 複合体滴定： キレート剤を使用して、金属イオン（例：Ca2+、Mg2+）の濃度を決定します。
* 重量分析： この方法では、適切な試薬を使用して、水サンプルから目的のイオンを沈殿させることが含まれます。沈殿物をろ過し、乾燥させ、計量します。沈殿物の質量は、イオンの濃度を計算するために使用されます。
* 例：
*硝酸銀を使用して塩化銀沈殿物を形成する塩化物イオンの測定。
*塩化バリウムを使用して硫酸バリウム沈殿物を形成する硫酸イオンの測定。
2。機器の方法：
* 分光測光法： この方法は、特定の波長での水サンプルによる光の吸光度を測定します。吸光度は、対象のイオンの濃度に直接比例します。
* 例：
* UV-vis分光光度測定： 紫外線または可視光（硝酸塩、リン酸塩など）を吸収するイオンの濃度を決定します。
* 原子吸光分光法（AAS）： 蒸気相の原子による光の吸光度を測定することにより、金属イオンの濃度を決定します。
* 電気化学的方法：
* イオン選択電極（ISE）： これらの電極は、特に単一のタイプのイオンに応答します。電極と参照電極の間の電位差は測定され、イオン濃度と相関します。
* 導電率測定： 水サンプルの電気伝導率を測定します。これは、溶解したイオン濃度の総濃度に直接比例します。
* クロマトグラフィー方法： この方法は、固定相への親和性に基づいて、水サンプルの異なるイオンを分離します。次に、各イオンの濃度は、検出器のピーク面積または高さを測定することにより決定されます。
* 例：
* イオンクロマトグラフィー（IC）： 塩化物、臭化物、硝酸塩、リン酸、硫酸塩など、さまざまな陰イオンやカチオンを分離して定量化します。
* ガスクロマトグラフィー（GC）： 水中の揮発性有機化合物の分析に使用されます。
* 質量分析（MS）： この方法は、水サンプルにおけるイオンの質量対電荷比を測定し、元素組成と同位体比に関する情報を提供します。
3。その他のテクニック：
* バイオアッセイ： この方法では、生物を使用して、水サンプル中の特定のイオンの毒性を評価します。
* 顕微鏡技術： これらの技術は、水サンプル内の特定のイオンまたは関連する鉱物の存在を視覚化するために使用できます。
メソッドの選択は、関心のある特定のイオン、必要な感度、サンプルマトリックス、利用可能なリソースなど、いくつかの要因に依存します。多くの場合、メソッドの組み合わせを使用して、水サンプルの化学組成の包括的な分析を提供します。
