GB5750-85氟化物测定方法.doc

GB5750-85氟化物测定方法水中氟化物的测定，可采用电极法和比色法。电极法的适应范围较宽，浑浊度、色度较高的水样均不干扰测定。比色法适用于较清洁的水样，当干扰物质过多时，水样需预先进行蒸馏。201离子选择电极法2011应用范围20111本法适用于测定生活饮用水及其水源水中氟离子的含量。20112色度、浑浊度及干扰物质较多的水样可用本法直接测定。20113本法的最低检测量随不同的电极性能而稍有不同。2012原理氟化镧单晶对氟离子有选择性，被电极膜分开的两种不同浓度氟溶液之间存在电位差，这种电位差通常称为膜电位。膜电位的大小与氟溶液的离子活度有关。氟电极与饱和甘汞电极组成一对原电池。利用电动势与离子活度负对数值的线性关系直接求出水样中氟离子浓度。为消除OH的干扰，测定时通常将溶液pH控制在5565之间。2013仪器20131氟离子电极和饱和甘汞电极。20132离子活度计或精密酸度计。20133电磁搅拌器。2014试剂20141氟化物标准贮备溶液：将氟化钠（NaF）于105烘2h，冷却后称取02210g，溶于纯水中，并定容至100ml，贮于聚乙烯瓶中备用。此溶液100ml含100mg氟化物。20142氟化物标准溶液：将氟化物标准贮备溶液（20141）用纯水稀释成100ml含100g氟化物的标准溶液。20143离子强度缓冲液I：适用于干扰物浓度高的水样。称取3482g柠檬酸三钠（Na3C6H5O75H2O），溶于纯水中，用11盐酸调节pH值为6，最后用纯水定容至1000ml。20144离子强度缓冲液：适用于较清洁水。称取58g氯化钠（NaCl）、348g柠檬酸三钠（Na3C6H5O75H2O），量取57ml冰乙酸，溶于纯水中，用10mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至5055，最后用纯水定容至1000ml。2015步骤20151标准曲线法201511取10ml水样于50ml烧杯中。若水样中总离子强度过高，应取少量水样稀释到10ml。201512加10ml离子强度缓冲溶液，水样中干扰物较多时用离子强度缓冲液I（20143）；较清洁的水样用离子强度缓冲液（20144）。若水样中总离子强度很低时，可以减少强度缓冲液用量。201513放入磁芯搅棒搅拌水样溶液，插入氟离子电极和甘汞电极，在不断搅拌下读取平衡电位值（指每分钟电位值改变小于05mV，当氟化物浓度甚低时，约需5min以上），并在标准曲线查出水样中氟离子的浓度。201514分别取氟化物标准溶液（20142）0、020、040、060、100、150、200、300ml于50ml烧杯中，各加纯水至10ml。再各加与水样相同的离子强度缓冲液（20143或20144）。此标准系列的浓度分别为0、020、040、060、100、150、200、300mg/L。按201513步骤中相同条件测定此标准系列的电位。以电位（mV）为纵坐标，氟化物的活度PFlog aF）为横坐标，在半对数纸上绘制标准曲线。在测定过程中，标准溶液与水样的温度应该一致。20152标准加入法取50ml水样于200ml烧杯中，一般情况下可以加离子强度缓冲液（20144）后直接测定。当水样中干扰物过多时，加入50ml离子强度缓冲液I。放入磁芯搅棒搅拌水样溶液，插入离子电极和饱和甘汞电极，在不断搅拌下读取平衡电位值（E1，mV）。然后加入一小体积（小于05ml）的氟化物标准贮备溶液（20141），再次在不断搅拌下读取平衡电位值（E2，mV），E2与E1应相差3040mV。2016计算20161标准曲线法氟化物（F-，mg/L）可直接在校准曲线上查得。20162标准加入法式中：C水样中氟化物（F-）含量，mg/L；C1加入标准贮备溶液的浓度，mg/L；V1加入的标准贮备溶液的体积，ml；V2水样体积，ml；S测定水温t时的斜率，其值为01985（273t）。2017精密度与准确度有26个实验室用本法测定含氟125mg/L的合成水样，其他离子浓度（mg/L）为：硝酸盐，25；硫酸盐，20；氯化物，55。相对标准差为19，相对误差为08。202氟试剂分光光度法2021应用范围20211本法适用于测定生活饮用水及其水源水中氟化物的含量。20212水样中存在Al3、Fe3、Pb2、Zn2、Ni2、Co2等金属离子均能干扰测定。尤其是Al3，能生成极稳定的，数微克的铝即可产生干扰。草酸、柠檬酸、酒石酸盐等也干扰测定。氯化物、硫酸盐、过氯酸盐大量存在时也能引起干扰。因此当水样含干扰物质多时必须用蒸馏法预处理。20213本法的最低检测量为25g。若取25ml水样测定，则最低检测浓度为01mg/L。2022原理氟与氟试剂和硝酸镧反应，生成蓝色络合物，颜色随着氟离子浓度的增高而加深。在pH45的溶液中，生成的颜色可稳定24h。2023仪器2023150ml具塞比色管。20232分光光度计。2024试剂20241氟化物标准溶液：同20142。20242氟试剂溶液：称取0385g氟试剂（C19H15NO8，又名茜素络合酮或1，2羟基蒽醌3甲基N，N-二乙酸），置于少量纯水中，滴加1mol/L氢氧化钠溶液使之溶解。然后加入0125g乙酸钠（NaC2H3O23H2O），加纯水至250ml。保存于棕色瓶内，置于冷暗处。20243硝酸镧溶液：称取0433g硝酸镧La（NO3）36H2O，滴加1mol/L盐酸溶解，加纯水至500ml。20244缓冲溶液：称取85g乙酸钠（NaC2H3O23H2O），溶于800ml纯水中。加入60ml冰乙酸，用纯水稀释至1000ml。此溶液的pH值应为45，若有差异，则用乙酸钠或乙酸调节pH为45。20245内酮。2024601酚酞溶液：称取01g酚酞（C20H14O4），溶于50ml95乙醇中，并加纯水至100ml。2025步骤20251水样的预处理水样中有干扰物质时，需先将水样蒸馏（蒸馏装置见图5）。将400ml纯水置于1000ml蒸馏烧瓶中，小心加入200ml浓硫酸，摇匀。投入2030粒玻璃珠，塞上插有温度计的瓶塞。温度计下端应接近瓶底。然后加热蒸馏至温度升高到180时为止。弃去蒸馏液。待瓶内硫酸溶液冷却至120以下，加入250ml水样。若水样中氯化物有干扰，蒸馏前可按每毫克氯离子需要5mg硫酸银的比例，加入固体硫酸银。加热蒸馏至瓶内温度接近180为止。温度不得超过180，以防大量硫酸蒸出。收集馏液于250ml容量瓶中，最后加纯水至250ml刻度。如需连续蒸馏几个水样，可待蒸馏瓶内硫酸冷却至120以后，再加入另一份水样。如蒸馏含氟量高的水样后，必须在蒸馏另一样品之前加入250ml纯水，同水样方法蒸馏，以清洗可能残留在装置中的氟。蒸馏瓶中酸液可多次使用，直至变黑为止。20252取250ml澄清水样或经蒸馏法预处理的蒸馏液，置于50ml比色管中。如氟化物（F-）高于50g，则取少量水样，用蒸馏水稀释至25ml。20253另取氟化物标准溶液（20241）0、025、050、100、200、300、400及500ml，分别置于50ml比色管中，各加纯水至25ml。20254向上述各比色管中加入5ml氟试剂溶液（20242）及2ml缓冲溶液（20244）由于反应生成的蓝色三元络合物随pH值增高而变深，为使标准和试样的pH值致，必要时可用01酚酞溶液（20246）为指示剂，调节pH到中性后再加入缓冲液，使pH在4146之间。混匀。缓缓加入5ml硝酸镧溶液（20243），摇匀。再加入10ml丙酮（20245）。加纯水至50ml，混匀。在室温放置60min。于620nm波长下，用1cm比色皿，以纯水作参比，测定吸光度。20255绘制校准曲线，从曲线上查出样品管中氟的含量。2026计算C=M/V式中：C水样中氟化物（F）的浓度，mg/L；M在校准曲线上查得的样品管中氟的含量，g；V水样体积，ml。2027精密度与准确度有13个实验室用本法测定与201法相同的含氟125mgL的合成水样，相对标准差为32，相对误差为24。203茜素锆比色法2031应用范围20311本法适用于测定生活饮用水及水源水中氟化物的含量。20312当水中干扰因素超过下列限度时，需将水样先行蒸馏，氯化物，500mg/L；硫酸盐，200mg/L；铝，01mg/L；磷酸盐，10mg/L；铁，20mg/L；浑浊度，25度；色度，25度。20313本法的最低检测量为5g氟化物。若取50ml水样测定，则最低检测浓度为01mg/L。2032原理茜素红在适当的pH范围内能与多种金属离子形成与染料本身不同颜色的物质。锆与茜素红形成红色的内络合物较其他金属离子生成的络合物更稳定，它们结合的分子比为：1：1。当水样中存在氟离子时，能与锆形成更稳定的无色络合物，释放出茜素红。在酸性溶液中茜素红呈黄色。随着氟离子浓度的增高，溶液由红色逐渐转变为黄色，比色定量。2033仪器50ml具塞比色管。2034试剂20341氟化物标准溶液，同20142。20342茜素锆溶液203421将101ml浓盐酸加至300ml纯水中；另取333ml浓硫酸，加至400ml纯水中。将上述两溶液混合后放冷。203422称取03g氧氯化锆（ZrOCl28H2O），溶于50ml纯水中，另外称取007茜素磺酸钠（C14H7O7SNaH2O，又名茜素红S），溶于50ml纯水中。然后将此溶液缓缓加至氧氯化锆溶液中，放置澄清。将203421 的混合酸液加至203422的溶液中，再加纯水至1000ml，待溶液由红色变黄色（约1h）后，即可使用，避光保存。2034305亚砷酸钠溶液：称取05g亚砷酸钠（NaAsO2），溶于纯水中，并稀释至100ml。2035步骤20351取500ml澄清水样或水样经预处理（20251）后的蒸馏液，置于50ml比色管中。如含氟量超过14mg/L时，可取少量水样，用纯水稀释至50ml。当有游离氯存在时能对有色络合物起漂白作用，可加入1滴05亚砷酸钠溶液（20343）脱氯。20352另取50ml比色管9支，分别加入氟化物标准溶液（20341）0、050、100、200、300、400、500、600及700ml，用纯水稀释至50ml。20353将水样管和标准溶液管放置至室温，各加25ml茜素锆溶液（20342），混匀后放置1h，用目视法比色。茜素锆盐与氟离子作用过程受到各种因素的影响，颜色的形成在67h后仍不能达到稳定。因此必须严格控制水样、空白和标准系列加入试剂的量，反应温度和放