氟离子测定的离子选择电极法中标准加入法的改进

1、50广州化工2004年32卷第1期氟离子测定的离子选择电极法中标准加入法的改进黄育新曾显聪(珠海市斗门环保局环境科学研究所,珠海519100)摘要本文对离子选择电极法测定氟离子的一次标准加入法改进为微量标准加入法进行了研究,结合采用标准斜率校正法,解决了原方法计算复杂、受温度影响大等缺点。关键词氟离子离子电极微量标准加入法改进ImprovementofStandardAdditionMethodofIon-selectiveElectrodeonFluorineIonDeterminationHuangYuxinZeng(DoumenDistrictInstituteofEnvi,)Abstr

2、actMicro2standardwasbyimprovingstandardadditionmethodofion2se2lectiveelectrodeondisadvantagesoforiginalmethodincludingthecomplicatedcalculationandtheinfluencesweresolvedbythemodifiedmethod.Keywordsionion-selectiveelectrodemicroscalestandardadditionmethodimprovement用离子选择电极法测定氟离子具有选择性好、灵敏度高、检测限宽(01051

3、900mg/L)等优点,但应用时受温度影响大、计算复杂。本文对此作出改进,把一次标准加入法改为微量标准加入法。实验表明,方法改进后具有准确、简单、容易计算。能适应各种温度条件等优点。1原理与公式推理当氟电极与含氟的溶液接触时,电池的电动势(E)随溶液中氟离子活度的变化而改变(遵守能斯特方程)。E=Eo-lgCF-FE与lgCF-成直线关系,设S=2.303RT/F为经演化后计算公式为1:CsCx=(1)(E-E1021)/s-Vx+Vs)式中Cs加入标准溶液的浓度(mg/L);Cx待测溶液的浓度(mg/L);Vs加入标准溶液的体积(mL);Vx测定时所取待测溶液的体积(mL);E1待测溶液定容

4、后的电位值(mV);E2待测溶液加入标准溶液后测得电位值(mV);S电极的实测斜率。直线的斜率,亦为电极的斜率,R、F为常数:R=8.31441J/molKF=9.648456×104C/mol当采用一次标准加入法时,原溶液电动势:E1Eo-SlgCF1加标后溶液的电动势:E2=Eo-SlgCF2所以E2-E1=S(lgCF1-lgCF2)当改用微量标准加入时,在(1)式中VxµVs,则Vx+VsVx;因此计算公式可简化为:Cx=(E-E)(2)1021/s-1Vx各符号意义同公式(1)。2实验部分211主要仪器与试剂2004年32卷第1期)数学温度计;WMY-01(010

5、0DF801酸度计;广州化工51氟离子选择电极;微量移液管:050.0L,0100.0L;氟标准贮备溶液:10010mg/L;氟标准使用溶液:10.00mg/L;总离子强度调节缓冲溶液(TISABI):012mol/L柠檬酸钠1mol/L硝酸钠;微量加标用氟标准溶液:100010mg/L;标准氟待测液:1100mg/L。212实验步骤21211微量标准加入法:用无分度吸管吸取20100mL浓度为215mg/L标准待测液,移入100mL聚加水至50mL,放入一只塑料搅拌子,插入电极,开启磁力搅拌器搅拌溶液待电位稳定后,读取电位值(E1),然后用微量移液管向试液加入2510L浓度为100010mg

6、/L的标准溶液,读取平衡电位值(E2),按公式(2)计算样品浓度。每次测量前,都要用水清洗电极,并用滤纸吸干水分。21212同时用校准曲线法和一次标准加入法测定待测液以作比较1。3结果与讨论311准确度和精密度微量标准加入法与标准曲线法、一次标准加入法三种分析方法重复8次所测定结果见表1乙烯杯中,加入10mL总离子强度调节缓冲溶液,表1氟离子测定结果(11方法类别微量标准加入法标准曲线法一次标准加入法测定结果(mg/L)0009911016110101990211021103平均标准偏差110110113相对误差210110210从表1可以看出三种测定方法重复测定结果相差不大,方法间偏差为1%

7、,皆有良好的重复性和稳定性。微量标准加入法的标准偏差、相对误差分别为110%和210%,说明该法具有较好的精密度和准确度。312斜率S确定微量标准加入法需用实测斜率计算,为减少工作量,可采用标准斜率(见表2)计算,这可能产生±3%的系统误差;为减少误差,可采用如下方法对标313检测限本方法要求测定时所取待测溶液的体积远大于加入标准溶液的体积,故微量加标体积不能大于100L,同时本方法检测上限也相应降低,实测样品氟离子浓度应控制在100mg/L以下。314结论利用微量移液管,在测定氟离子的离子选择电极法中用微量标准加入法代替一次标准加入法,结合标准斜率校正法,减少工作量,方便操作,简化运算,能满足精密度和准确度的要求。解决了一次标准加入法计算复杂,难于掌握和校准曲线法分析过程复杂繁琐、分析速度慢的缺点。本方法快速、准确的特点更能适用于环境污染事故及应急监测分析。准斜率进行校正:在某一温度t0下测得实测斜率S实t0,查出相同温度下的标准斜率S标t0,斜率校正系数=S实t0/S标t0;查出当前温度t下标准斜率S标t0,。(每一套电极的系则当前实测斜率S实t=S标t&