阳离子分析 | Thermo Fisher Scientific

分析市政用水和工业废水中的阳离子

元素周期表第一组和第二组中的常见阳离子（溶解碱金属和碱土金属）不在国家一级或二级饮用水法规（NPDWR 或 NSDWR）清单中。然而，这些阳离子在美国公共供水系统中经常接受监测，有些在欧盟和日本也接受监管。例如，《安全饮用水法案》要求对钠进行监测；并定期测量钙和镁以评估水硬度。

更多行业应用

农业和废水处理厂产生的氨气会通过破坏敏感栖息地的平衡而对水生生物构成严重威胁。氨溶解在水中时，水和铵阳离子相关的分子形式与溶解的氨之间存在平衡。其对水生生物的毒性程度取决于解离的程度。铵阳离子的监测提供了溶解在水中的氨含量信息，并且是废水处理过程中“国家污染物排放消除计划”(NPDES) 许可所必需的。欧盟和日本也对废水和饮用水中的铵离子加以监测。

此外，小的极性胺通常用作发电厂用水中的添加剂，例如乙醇胺。通常需要对工业废水中几种不同的小极性胺进行分析。

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阳离子分析技术
饮用水、环境水和城市废水中的阳离子分析
工业废水中的阳离子分析

阳离子分析技术

虽然通常按照 EPA 200.5、200.7、200.8 和 200.9 中所述采用光谱技术（如 AA 或 ICP-OES 和 ICP-MS）对碱金属和碱土金属阳离子进行测定，但铵阳离子无法通过原子吸收技术加以测量。

一种用于分析铵阳离子的技术是离散分析。该技术通过比色、酶或电化学测量为特定分析物提供准确分析。ISO 15923-1 使用离散分析仪对饮用水、地表水、地下水和废水中的铵和常见阴离子进行分析。

离散分析仪可以同时分析各种参数。其测试效率高，可以显著缩短手动操作时间，尽量减少废弃物。

离子色谱 (IC)，特别是阳离子色谱，是另一种技术，通常用于在不到30分钟的单次分析运行中，对含量在 ppt 或更低检测限下的碱金属、碱土金属以及铵阳离子进行分离和定量分析。

在过去20年中，已经证明具有抑制电导检测的离子色谱是测定阳离子的稳健且可靠的技术。阳离子抑制提供的优势证明了投资的合理性。实际上，使用抑制剂系统对于采用高容量色谱柱或梯度洗脱技术是必需的。通过扩展线性范围和分辨更高的钠和铵阳离子浓度比，更大的容量可以有效改善高离子强度基质中痕量水平阳离子的测定性能。与过去发现的阳离子抑制相关的问题——弱解离阳离子的低灵敏度和非线性校准，已经不再是问题。

下载白皮书 WP71479 阳离子色谱法中的电导检测——抑制的优点和缺点
访问离子色谱信息中心了解更多有关无试剂离子色谱 (RFIC) 和离子色谱系统（标准和毛细管）的信息
下载色谱柱选择指南查看阳离子分析柱
在 AppsLab 上搜索离子色谱（包括阳离子色谱）的应用资料，下载应用说明，查看方法以及使用的仪器和耗材
查看金属分析页面了解更多有关原子吸收光谱技术和应用的信息

饮用水、环境水和城市废水中的阳离子

溶解碱金属和碱土金属阳离子的分析

通常在饮用水、环境水和城市废水中分析溶解的碱金属、碱土金属阳离子和铵阳离子。ASTM 方法 D6919-03 是经美国 EPA 批准用于此类分析的标准方法。方法 D6919 的分离可以通过使用 IonPac CS16 色谱柱的抑制电导率 IC 来实施。使用具有抑制电导率和等度洗脱的无试剂离子色谱 (RFIC)，采用 CS16-Fast-4μm 可以在20分钟或更短时间内将这些常见阳离子出色地分离。标准和毛细管高压离子色谱 (HPIC) 系统均可用于常规阳离子分析

阅读应用资料 AN141 测定环境水中的无极阳离子和铵以及应用简介AB133 经济实惠地测定市政饮用水中的无机阴离子和阳离子以获取阳离子分离的示例。

铵阳离子分析

通过离子色谱：作为 NPDES 废水排放许可要求的一部分，铵由于其毒性成为城市废水排放物中必需监测的目标分析物。此外，由于废水样品具有高浓度钠，因此在过量钠存在下分离相对低浓度的铵通常至关重要。

下载技术资料 TN121 快速测定市政废水中的无机阳离子以获取色谱流程图和分离数据。

通过离散分析仪：如上所述，根据 ISO 15923-1 中所示，离散分析仪通常用于分析饮用水、环境水和废水中的铵。以下应用说明中描述的仪器易于使用，无需额外的启动或方法转换时间，从而能够提供快速分析结果。

下载应用资料 AN71728 利用光度分析法测定水污染物，阅读用于铵分析的详细分析程序、仪器和试剂。
下载应用资料 AN71461 游泳池水中尿素的酶法分析，了解如何采用酶法从游泳池水中测量氨。
您还可以阅读有关离散分析仪如何用于废水实验室的案例研究。

工业废水中的阳离子

压裂水中的阳离子分析

水力压裂（压裂）广泛用于提高天然气和石油的回收率。由于压裂需要大量水，越来越多的压裂实践使用从先前压裂活动产生的采出水生产的再循环水。诸如钙、钡和锶之类的阳离子导致水泵和管道中的结垢问题，并导致再循环水的性能变差。因此有必要确定循环水中的阳离子。

下载应用资料 AN1094 测定水力压裂返排水中的阳离子，阅读更多有关压裂水中阳离子分析的信息。
请查看水力压裂页面了解更多有关压裂废水分析的信息。

阳离子金属污染的分析

发电厂中，次 ppb 水平金属污染物中杂质的累积可导致其在蒸汽发生器或涡轮机中积聚。因此，监测化石燃料和核电厂冷却水、锅炉水、给水和蒸汽冷凝物中离子杂质的存在至关重要。

这些杂质可以在涡轮机、蒸汽发生器管道和其他设备部件中传播应力腐蚀开裂和其他腐蚀机制。
此种腐蚀最终可能导致部件故障和工厂停工，从而导致数百万美元的收入损失。
通过连续监测各种离子的含量并采取适当的措施尽可能降低其水平，可以最大限度地减少腐蚀性离子，如钠、氯化物和硫酸盐。

下载应用资料 AN86 测定含吗啉的发电站用水中的痕量阳离子，获取实验设置和分析数据，以确定在高浓度吗啉和胺存在下是否存在无机阳离子污染物（如锂、钠、钾、镁和钙）。
下载应用资料 AN152 按兆分之一水平在发电厂水中存在高浓度乙醇胺情况下测定钠，获取有关如何在高浓度乙醇胺存在下分析痕量钠的实验详细信息。