Cromatografia ionica

Come funziona

Una piccola quantità di campione viene iniettata in un flusso di eluente, una soluzione acquosa che spinge gli ioni attraverso una colonna riempita di resina a scambio ionico. Ogni ione interagisce con la resina in modo diverso: il fluoruro esce per primo, poi cloruro, nitrito, nitrato e solfato, ciascuno a un tempo caratteristico.

All’uscita della colonna un soppressore trasforma l’eluente in un liquido poco conduttivo, così che il rivelatore di conducibilità veda quasi solo gli ioni del campione. Il risultato è un cromatogramma: una serie di picchi, uno per ione, la cui area è proporzionale alla concentrazione.

Per i cationi (sodio, potassio, calcio, magnesio, ammonio) si usa una colonna diversa, a scambio cationico, con lo stesso principio.

Cosa serve dal campione

Per un’acqua potabile basta un flacone pulito e una filtrazione a 0,45 µm in laboratorio. Nitriti e nitrati possono trasformarsi l’uno nell’altro se il campione resta a lungo a temperatura ambiente: per questo il campione va conservato al fresco e consegnato in tempi brevi, come indicato nelle istruzioni del kit.

Per bromato, clorito e clorato, che interessano soprattutto le acque disinfettate con ozono, biossido di cloro o ipoclorito, il laboratorio può fornire un contenitore dedicato con un conservante.

Taratura e controllo qualità

Il laboratorio costruisce una retta di taratura con soluzioni a concentrazione nota, prepara campioni di controllo a ogni sequenza di analisi e verifica che i tempi di uscita dei picchi restino stabili. La partecipazione a prove valutative tra laboratori permette di confrontare i propri risultati con quelli di altri laboratori sugli stessi campioni.

Come leggere il risultato sul referto

Un valore preceduto dal segno “<”, ad esempio “nitriti < 0,05 mg/L”, significa che la concentrazione è sotto il limite di quantificazione del metodo: il parametro non è stato trovato in quantità misurabile, ed è un risultato conforme.

Per i nitrati il confronto è con 50 mg/L. Valori stabilmente sopra qualche decina di mg/L in un pozzo indicano l’influenza di concimazioni, allevamenti o scarichi e meritano un controllo nel tempo, soprattutto se l’acqua serve a preparare il latte per i lattanti. Cloruri e solfati sono parametri indicatori: un superamento non è di per sé un rischio sanitario immediato, ma segnala un cambiamento dell’acqua da capire.

Quando si usa e quando no

La cromatografia ionica è il metodo abituale per il pannello anioni dell’acqua potabile, per i pozzi in zone agricole (nitrati) o con fluoruri di origine geologica, e per il controllo dei sottoprodotti della disinfezione negli impianti che usano ozono, biossido di cloro o ipoclorito.

Non è il metodo giusto per metalli come piombo, arsenico o ferro, che si misurano con ICP-MS, né per pesticidi, solventi o PFAS, che richiedono la cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa. Per una verifica rapida sul posto esistono strisce o elettrodi per i nitrati, utili come orientamento ma non come misura di conformità.