无机非金属指标测定-水中氟化物的测定（理化检验技术）

延时符（一）概述1.氟（F）相关性质氟是自然界最活泼的非金属卤族元素，氧化活性强。常温下几乎能与所有的金属和非金属元素化合，形成各种氟化物。在自然情况下，不存在游离状态的氟。含氟化合物的天然矿石有萤石(CaF2)、氟磷灰石[CaF2•3Ca(PO4)2]和冰晶石(3NaF•A1F)等。延时符（一）概述2.来源氟广泛存在于自然界中，各类水体中都含有一定量的氟化物。工业生产过程中用到氟及化合物，如冶金、电子、水泥、玻璃等产品。延时符（二）测定意义氟是人体正常组成的微量元素之一，是牙齿和骨骼的重要组成成分。成人每天需摄入2~3mg氟，一般通过饮水摄入。人体摄入氟不足，可诱发龋齿，特别是婴幼儿；但过量摄入则会发氟斑牙，严重时会发生氟骨症。一般认为，饮用水氟的适宜含量为0.5~1.0mg/L中华人民共和国《生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）》规定了氟的上限值，即不超过1.0mg/L以（F-计）。延时符（三）氟化物的测定氟离子选择电极法（选择性好，操作简单，抗干扰能力强）氟试剂分光光度法（增色法）茜素磺酸锆比色法（褪色法）离子色谱法（准确度高，重复性好，但成本高）

1.测定方法灵敏度不高，操作烦琐，需将氟从干扰物中分离延时符2.离子选择电极法（1）原理氟离子选择电极的氟化镧单晶膜对氟离子有选择性响应。在氟化镧电极膜两侧的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。膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关。利用电动势与氟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。（三）氟化物的测定离子选择性电极（ISE）

对某种特定的离子，具有选择性响应。它能将溶液中特定的离子含量转换成相应的电位，对溶液中的离子浓度进行测量。指示电极电极电位与溶液中待测离子活度（或浓度）呈Nernst响应的电极称为指示电极。参比电极是指在温度、压力一定的条件下，其电极电位已知，且不随待测溶液的组成改变而改变。氟离子选择电极是晶体均相膜电极的一种，是用电位法测量溶液中氟离子活度的指示电极。

1—氟化镧单晶膜

2—内参比溶液

3—内参比电极}4—电极插头

5—电极罩6—电极支持杆

△E=0.0591lg[F-]延时符2.离子选择电极法标准曲线法①样品测定吸取10.00ml水样，加入10ml离子强度缓冲液（TISAB）于50ml烧杯中。于烧杯中放入一个绝缘搅拌子，插入氟电极和饱和甘汞电极，开动搅拌器，当电位稳定时，读取测定电位值。（三）氟化物的测定延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法标准曲线法②标准系列电位值的测定管号0123456氟化物标准使用液/ml0.000.200.400.601.002.003.00蒸馏水/ml10.009.809.609.409.008.007.00离子强度缓冲液/ml各加10.0ml，混匀氟化物含量0.000.200.400.601.002.003.00电位值/mv

延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法标准曲线法③计算氟化物质量浓度(以F-计，mg/L)可直接在标准曲线上查得。延时符测定步骤示意图插入氟离子电极和甘汞电极读取平衡电位值10.00ml水样或稀释水样于电磁搅拌器上搅拌计算结果加10ml离子强度缓冲液（三）氟化物的测定2.离子选择电极法标准曲线法延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法标准加入法①吸取50.00ml水样，加入50ml离子强度缓冲液（TISAB）于200ml烧杯中。于烧杯中放入一个绝缘搅拌子，插入氟电极和饱和甘汞电极，开动搅拌器，当电位稳定时，读取毫伏数φ1。②继续向烧杯中加入一定体积的100μg/ml的氟标准储备液，记录加入的储备液的体积数，搅拌，测定毫伏数φ2

。延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法标准加入法③计算氟含量（mg/L）=延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法方法说明测定氟化物的水样，应用聚乙烯瓶收集和储存；储存试剂宜用聚乙烯瓶；因为玻璃瓶可能会溶出氟化物，使测定结果偏高。色度、浑浊度较高及干扰物质较多的水样可用本标准直接测定。污染严重的水样，检测前需作蒸馏处理{蒸馏时，氟以氢氟酸或氟硅酸(H2SiF4)的形式从沸点高的酸溶液中蒸出}。延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法方法说明在测定前，氟离子选择电极最好在NaF溶液（10-3mol/L）中浸泡1~2h进行活化，再用去离子水浸泡数小时或过夜，若长期不用，宜风干后妥善保存。为消除溶液的pH对电池电动势的影响，应将测定水样的pH控制在5.5～6.5。含有大量的OH-时，氟化镧单晶薄膜与产生OH-产生离子交换作用，导致溶液中F-浓度增加，测定结果偏高。在酸性介质中，H+与F-可形成HF或HF2-，降低F-浓度，使测定结果偏低。延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法方法说明总离子强度缓冲液(TISAB，TotalIonicStrengthAdjustmentBuffer)。其作用是①维持相同离子活度。保持被测溶液离子强度的稳定性，防止因离子活度不同而产生的误差；②掩蔽干扰离子的影响，缓冲液中的柠檬酸盐能与待测溶液中的铝和铁离子发生配合反应，避免铝和铁与氟离子本身可以形成氟配合物；③维持适宜的pH范围。乙酸盐缓冲液可为测定提供适宜的酸碱度环境，保证溶液在适宜的pH范围内；④加快反应速度，缩短平衡时间。如10-6mol/L的F-在纯水中的平衡时间需要1h，而加入离子强度缓冲溶液后仅需10min即可达到平衡。延时符（三）氟化物的测定2.离子选择电极法方法说明测定水样时必须调节温度补偿装置，使标准溶液系列与水样的测定应保持温度一致。测量时应按照低浓度至高浓度的顺序进行，测定前，电极在水中的电位值应在-340mV以下待测样品液的浓度越低，电极响应时间越长。电极接触待测液5min后，电极电位变化范围小于0.5mV时，可以读数记录。用标准加入法分析时，加入氟标准储备液的体积要小于0.5ml，且E1与E2应相差30mV～40mV以内。使用氟电极时测应避免与硬物擦碰。若电极沾上油污，可用脱脂棉依次用酒精、丙酮轻轻擦洗，再用水冲洗。检测完成后，须用去离子水清洗电极至本底值。延时符3.离子色谱法（1）原理水样中待测阴离子随碳酸盐-重碳酸盐淋冼液进入离子交换柱系统(由保护柱和分离柱组成)，根据分离柱对各阴离