氟化物测定方法

氟化物

氟化物（F﹣）是人体必需的微量元素之一，缺氟易患龋齿病，饮水中含氟的适宜浓度为0.5—1.0mg/L（F﹣）。当长期饮用含氟量高于1-1.5mg/L的水时，则易患斑齿病，如水中含氟量高于4mg/L时，则可导致氟骨病。

氟化物广泛存在于自然水体中。有色冶金、钢铁和铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂的废水及含氟旷物的废水中常常都存在氟化物。

1．方法的选择

水中氟化物的测定方法主要有：氟离子选择电极法，氟试剂比色法，茜素磺酸锆比色法和硝酸钍滴定法。电极法选择性好，适用范围宽，水样浑浊，有颜色均可测定，测量范围为0.05-1900mg/L。比色法适用于含氟较低的样品，氟试剂法可以测定0.05-1.8mg/L（F﹣）；茜素磺酸锆目视比色法可以测定0.1—2.5mg/L（F﹣），由于是目视比色，误差比较大。氟化物含量大于5mg/L时可以用硝酸钍滴定法。对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。

2．水样的采集和保存

应使用聚乙烯瓶采集和贮存水样。如果水样中氟化物含量不高、pH值在7以上，也可以用硬质玻璃瓶贮存。

预蒸馏

通常采用预蒸馏的方法，主要有水蒸气蒸馏和直接蒸馏两种。直接蒸馏法的蒸馏效率较高，但温度控制较难，排除干扰也较差，在蒸馏时易发生暴沸，不安全。水蒸气蒸馏法温度控制严格，排除干扰好，不易发生暴沸。

1．水蒸气蒸馏法

水中氟化物在含高氯酸（或硫酸）的溶液中，通入水蒸气，以氟硅酸或氢氟酸形式而被蒸出。

仪器

蒸馏装置

试剂

高氯酸：70—72%。

步骤

（1）取50ml水样（氟浓度高于2.5mg/L时，可分取少量样品，用水稀释至50ml）于蒸馏瓶中，加10ml高氯酸，摇匀。连接好

装置加热，待蒸馏瓶内溶液温度升到约130℃时，开始通入蒸

汽，并维持温度在130—140℃，蒸馏速度约为5—6ml/min。

待接收瓶中馏出液体积约为200ml时，停止蒸馏，并水稀释

至200ml，供测定用。

（2）当样品中有机物含量高时，为避免与高氯酸作用而发生爆炸，可用硫酸代替高氯酸（酸与样品的体积为1+1）进行蒸馏。控

制温度在145 5℃。

2．直接蒸馏法

在沸点较高的酸溶液中，氟化物以氟硅酸或氢氟酸被蒸出，使与水中干扰物分离。

仪器

蒸馏装置

试剂

（1）硫酸：ρ=1.84g/ml.

（2）硫酸银。

步骤

（1）取400ml蒸馏水于蒸馏瓶中，在不断摇动下缓慢加入200ml浓硫酸，混匀。放入5—10粒玻璃球，连接装置。开始缓慢升温，然后逐渐加快升温速度，至温度达180℃时停止加热，弃去接

收瓶中馏出液，此时蒸馏瓶中酸与水的比例为2+1，此操作的

目的是除去蒸馏装置和酸液中氟化物的污染。待蒸馏瓶中的溶

液冷至120℃以下，加入250ml样品混匀，按上述加热方式加

热至180℃时止（不得超过180℃，以防带出硫酸盐）。此时接

收瓶中馏出液的体积约为250ml，用水稀释至250ml标线，混

匀。供测定用。

（2）当样品中氯化物含量过高时，可于蒸馏前，加入适量固体硫酸银（每毫克氯化物可加入5mg硫酸银），再进行蒸馏。

注：应注意蒸馏装置连接处的密合性。

一、氟试剂分光光度法

GB7483--87 概述

1．方法原理

氟离子在pH4.1的乙酸盐缓冲介质中，与氟试剂和硝酸镧反应，生成蓝色三元络和物，颜色的强度与氟离子浓度成正比。在620nm 波长处定量测定氟化物（Fˉ）。

2．干扰及消除

在含5μg氟化物的25ml显色液中，在下述离子的含量（mg）以下时，对测定不干扰：

Clˉ30;SO42ˉ5.0;NO3ˉ3.0;B4O72ˉ2.0;Mg2+2.0;NH4+1.0;Ca2+0.5。下述离子含量（μg）亦不干扰测定：

PO43ˉ200;SiO32ˉ100;Cr6+40;Cu2+10;Pb2+10;Mn2+10;Hg2+5;Ag+5;Zn2+5;Fe 3+2.5;Al3+2.5;Co2+2.5;Ni2+2.5;Mo6+2.5。

当干扰离子超过上述含量时，可通过直接蒸馏或水蒸气蒸馏而消除。

3．方法的适用范围

水样体积为25ml，使用光程为30mm比色皿，本法的最低检出浓度为0.05mg/L氟化物；测定上限为1.80mg/L。本法适用于地面水、地下水和工业废水中氟化物含量的测定。

仪器

（1）分光光度计，光程为30mm的比色皿。

（2）p H计

（3）25ml容量瓶

试剂

（1）丙酮（C2H6CO）

（2）氟化物标准贮备液：称取0.2210g基准氟化钠（NaF）（预先于105-110 ℃干燥2h，或者于500-650℃干燥约40min，冷却），用水溶解后转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮于聚

乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100μg。

（3）氟化物标准使用液：吸取氟化物标准贮备液20.0ml，移入1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至标线，贮于聚乙烯瓶中。

此溶液每毫升含2.00μg Fˉ。

（4）0.001mol/L氟试剂溶液：称取0.1930g氟试剂[3-甲基胺-茜素-二乙酸，简称ALC，C14H7O4·CH2N（CH2COOH）2]，加5ml

去离子水湿润，滴加1mol/L氢氧化钠溶液使其溶解，再加0.125g 乙酸钠（CH3COONa·3H2O），用1mol/L盐酸溶液调节pH

至5.0，用去离子水稀释至500ml，贮于棕色瓶中。

（5）0.001mol/L硝酸镧溶液：称取0.433g硝酸镧[La（NO3）3·6H2O]，用少量1mol/L盐酸溶液溶解，以1mol/L乙酸钠溶液调节PH

为4.1，用去离子水稀释至1000ml。

（6）p H4.1缓冲液：称取35g无水乙酸钠（CH3COONa）溶于800ml 去离子水中，加75ml冰乙酸，用去离子水稀释至1000ml，用

乙酸或氢氧化钠溶液在pH计上调节pH为4.1。