４種類の分析方法を利用して水溶液の観点から・鉱物の観点から温泉水を分析した。 2017年2月16日学内発表

2. 分析方法
〈比色法〉
紫外線可視光光度計
〈液体クロマトグラム法〉
高速液体クロマトグラム
・陽イオンカラム Mg²⁺,Ca²⁺,Na⁺,K⁺の分析
・陰イオンカラム F⁻,Cl⁻,NO₃⁻,SO₄²⁻,HCO₃⁻の分析
〈X線回折法〉
X線回折装置 構成鉱物の分析
〈顕微鏡観察〉
顕微鏡 生成鉱物の観察

5. 標準溶液(0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)ｍM
も作り、吸光度を測定。

6. 標準溶液(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)µMも
作り、吸光度を測定。

7. 標準溶液(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5)µMも作り吸光
度を測定する。

8. Na K

9. No.1 No.2 No.3
No.4 No.5 No.6
No.1の粒子は点在しており、大きさはNo.2～No.6に比べてかなり小さい。
No.2～No.6は粒子が長方形で、粒子が集合している。

12. 陽イオン
陰イオン

13. No 1 2 3 4 5 6
Distance(m) 0 6 12 18 23 27
Temperature(℃) 56.6 52.6 50.5 48.7 46.2 42.7
pH 6.27 7.35 7.46 7.57 7.66 7.84
H4SiO4 2.055 2.069 1.722 1.626 1.656 2.047
Al 0.00003 0.00003 0.00003 0.00002 0.00003 0.00003
Fe(Ⅲ) ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001 ＜0.0001
Fe(Ⅱ) 0.00027 0.00008 0.00005 0.00006 0.000 0.00008
Mg 3.809 4.142 3.854 4.158 4.107 4.098
Ca 3.948 3.733 2.586 2.952 1.978 1.262
Na 3.516 4.181 3.659 4.019 4.173 4.241
K 1.122 1.213 1.115 1.233 1.192 1.268
F⁻ 0 0 0 0 0.19 0
Cl⁻ 5.123 5.491 3.970 5.449 5.715 5.781
NO₃⁻ 0 0 0.003 0.005 0.018 0.023
HCO³⁻ 23.5102 16.4722 15.3269 14.9435 12.8764 12.8264
SO₄²⁻ 1.457 1.408 1.077 1.433 1.540 1.510
結果〈データのまとめ〉 温泉水の分析 温度,pH,イオン濃度(mM)

15. 考察 〈生成反応〉
 X線回折の結果から、地点No.1はカルサイトでNo.2からNo.6はアラゴナイトであると分
かった。どちらも化学式はCaCO₃である。
 CaCO₃の生成は以下の化学式で表すことができる。
HCO₃⁻＋Ca²⁺→CaCO₃＋H⁺ ①
CaCO₃が生成すると同時にH⁺も生成するためpHは下がる。
 地点No.1(０ｍ)から地点No.6(27ｍ)の間でHCO₃⁻が減少し続けていることが液体クロマト
グラフの測定結果から分かった。この減少理由を、HCO₃⁻が気体となり蒸発したと考え
てみる。HCO₃⁻がガスとなって大気中に放出されるとき、CO₂として放出されるので以下
の化学式で表すことができる。
HCO₃⁻→CO₂＋OH⁻ ②
No.1からNo.6にかけてHCO₃⁻が減少するとpHはそれに伴ってだんだんと下がるはずで
ある。しかし今回の調査地ではpHは6.27から7.84とだんだんと上がっていた。