氟离子的分析

2.4.2 氟离子的分析[27]

2.4.2.1 方法提要

在中性条件下，以饱和甘汞电极为参比电极，用氟离子选择性电极直接测量溶液中的电极电位，采用工作曲线的方法测定氟的含量。

2.4.2.2 试剂和材料

硝酸溶液：1+5

氢氧化钠溶液：40g/L

柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液：pH=5.50～5.60

溴甲酚绿指示液：1g/L

氟标准溶液的制备：

氟标准溶液I：1mL溶液含氟（F)1000ug

准确称量2.211g在120℃干燥2h的氟化钠，以水溶解，移入1000mL的容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转入塑料瓶中保存。

氟标准溶液II：1mL溶液含氟（F)100ug

移取10mL氟标液I置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转入塑料瓶中保存。

氟标准溶液III：1mL溶液含氟（F)10ug

移取10mL氟标液II置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转入塑料瓶中保存。

氟标准溶液IV：1mL溶液含氟（F)1ug

移取10mL氟标液III置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。该溶液使用前配制。

2.4.2.3仪器、设备

氟离子选择电极：要求氟浓度在10-1mol/mL~10-6mol/mL内；

饱和甘汞电极；

精密酸度计；

电磁搅拌器。

2.4.2.4氟离子工作曲线的绘制

用移液管移取0.0mL、5.0mL氟标准溶液III、1.5mL氟标准溶液II、2.5mL氟标准溶液II、5.0mL氟标准溶液II、1.0mL氟标准溶液I，分别置于一列50mL的容量瓶中，加入2滴溴甲酚绿指示液，用氢氧化钠溶液调节至溶液成为蓝色，再用硝酸溶液调节溶液恰成黄色，加入10mL柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，用水稀释至刻度，混匀。将溶液倒入50mL干燥的小烧杯中，置于电磁搅拌器上，插入氟离子选择性电极和甘汞电极，连接电位计，搅拌片刻，进行测量，记录平衡时的电位值Ex，以氟离子质量浓度C F的对数值为横坐标，相应的电位值为纵坐标，绘制工作曲线。多次测量的结果，选取一组数据如下表2.4：

表2.4氟标准曲线数据表

序号

1 2 3 4 5 6 氟标液体积（mL ） 0.0 5.0 1.5 2.5 5.0 1.0 氟离子质量浓度（ug/mL ) 0.0 1.00 3.00 5.00 10.00 20.00 电位值（mv ）

-298

-232

-208

-196

-178

-160

绘制的工作曲线如下图：

-250

-225

-200

-175

-150

00.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

氟离子浓度的对数logCF

电位值/m V

图2.3 氟离子标准曲线

线性回归方程为：y=55.449x-233.36，相关系数R 2=0.9979，因此氟离子浓度的对数值在0～1.4的范围内具有良好的线性关系。 2.4.2.5氟离子的测量 2.4.2.5.1实验溶液的制备

称取约1g 试样（精确至0.0002g ），置于100mL 烧杯中，加入5mL 盐酸和少量水，盖上表面皿，在电炉子上加热，煮沸10min 。冷却后移入500mL 容量瓶中，加入10mL 盐酸，用水稀释至刻度，摇匀。 2.4.2.5.2 空白实验溶液的制备

除不加试样外，加入试剂的量与制备实验溶液时完全相同，并与实验溶液同时进行同样的处理。 2.4.2.5.3 测定

用移液管移取10mL 实验溶液和空白溶液分别置于50mL 的容量瓶中，加入2滴溴甲酚绿指示液，用氢氧化钠溶液调节至溶液成为蓝色，再用硝酸溶液调节溶液恰成黄色，加入

10mL 柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液，用水稀释至刻度，混匀。将溶液倒入50mL 干燥的小烧杯中，置于电磁搅拌器上，插入氟离子选择性电极和甘汞电极，连接电位计，搅拌片刻，进行测量，记录平衡时的电位值Ex 。 2.4.2.5.4氟化物含量的计算

氟化物含量以氟的质量分数0w 计，数值以%表示，按下式(2-2)计算：

10010500

/1050

610⨯⨯⨯⨯=

-m m w （2-2）

式中：m 1-- 实验溶液中氟离子质量浓度（ug /mL) m-- 试料的质量的数值，单位为克（g ）。

2.4.2.5.5允许差

取平行样测定结果的算数平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对误差不大于0.001%。