氟离子选择电极测定氟化物
实验4水中氟化物的测定--离子选择电极法
实验四水中氟化物的测定—离子选择电极法水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为1.0mg ·L-1。
测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离子色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。
本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态（如氟硼酸盐）、络合态的氟化物时，应预先蒸馏分离后测定。
一．实验目的和要求1. 掌握用离子活度计或pH 计、晶体管毫伏计及离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。
2. 复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。
二.仪器1. 氟离子选择电极（使用前在去离子水中充分浸泡）。
2. 饱和甘汞电极。
3. 精密pH 计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到0.1mV。
4. 磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。
5.100mL、50mL 容量瓶。
6.10.00mL、5.00mL 移液管或吸液管。
7.100mL 聚乙烯杯。
三.试剂所用水为去离子水或无氟蒸馏水。
1. 氟化物标准贮备液：称取0.2210g基准氟钠（NaF）（预先于105～110℃烘干2h或者于500～650℃ 烘干约40min，冷却），用水溶解后转入1000mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
贮存在聚乙烯瓶中。
此溶液每毫升含氟离子100μg。
2. 乙酸钠溶液：称取15g 乙酸钠（CH3COONa）溶于水，并稀释至100mL。
3. 盐酸溶液：2mol ·L-1。
4. 总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）：称取58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
5. 水样① ，② 。
四.测定步骤1. 仪器准备和操作：按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将个开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热15min，以后操作按说明书要求进行。
大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法
大气固定污染源氟化物的测定离子选择
电极法
本方法适用于测定大气固定污染源有组织排放中的氟化物，但不能测定碳氟化物如氟利昂。
当采样体积为150L时，本方
法的检出限为6×10-2mg/m3，测定范围为1〜1000 mg/m3.
在本标准中，氟化物系指气态氟与尘氟的总和。
气态氟通过使用氟氧化钠溶液吸收，而尘氟则指溶于盐酸溶液的与颗粒物共存的氟化物。
本方法使用滤筒和氟氧化钠溶液作为吸收液采集尘氟和气态氟。
滤筒捕集尘氟和部分气态氟，用盐酸溶液浸溶后制备成试样，然后使用氟离子选择电极进行测定。
当溶液的总离子强度为定值且足够大时，其电极电位与溶液中氟离子活度的对数成线性关系。
本标准所使用的试剂均为分析纯试剂，所用水为去离子水。
其中包括盐酸、氢氧化钠、氢氟化钠、溴甲酚绿指示剂和总离子强度缓冲液（TISAB）。
氟化钠标准贮备液为 1.000mg/ml，
而氟化钠标准溶液则是将氟化钠标准贮备液用水稀释成不同浓度的标准溶液。
所有溶液均贮存于聚乙烯瓶中，在冰箱内保存，临用时放至室温再使用。
土壤氟化物的测定离子选择电极法
土壤氟化物的测定离子选择电极法
土壤氟化物的测定离子选择电极法是一种常用的土壤中氟化物含量的测定方法。
测定原理：离子选择电极是一种特殊的电极，其表面上涂有特定的选择性离子交换膜或具有特定离子交换基团的介质。
当待测溶液中含有待测离子时，离子选择电极上的选择性离子交换膜或基团会与待测离子发生特异性反应，导致电极表面电位发生变化，进而测量该电位变化以确定离子浓度。
测定步骤：
1. 准备土壤样品，将其干燥并研磨成粉末状。
2. 将土壤样品与适量的溶剂混合，以提取土壤中的氟化物。
3. 使用离子选择电极将提取液与标准溶液比色，根据反应产物的颜色变化以及电极表面电位变化进行氟化物浓度的测定。
4. 根据测定结果计算土壤中氟化物的含量。
优点：
1. 方法简单方便，操作相对较容易。
2. 灵敏度高，可以测定多种不同浓度范围内的氟化物。
3. 测定结果准确可靠。
缺点：
1. 受到干扰物质的影响，需要进行样品预处理和干扰校正。
2. 离子选择电极可能受到腐蚀和污染，需要定期进行维护和更换。
需要注意的是，离子选择电极只适用于测定土壤中溶解态的氟化物，不适用于测定土壤中固态的氟化物。
此外，测定结果可能受到土壤中其他离子的干扰，因此在测定时需要进行干扰校正。
参考文献：
1. 罗海生，胡永生，段颖，等. 土壤离子选择电极测硒原理及其应用. 硅酸盐通报, 2006, 25(3): 457-461.
2. 苗元杰. 离子选择电极测定土壤Cd2+和Fe2+的方法研究.广西师范大学硕士学位论文, 2006.。
离子选择电极法测定水质氟化物
用无分 度 吸 管 ， 吸取 试样 ４ ｒｌ注 入 １ ０ 聚 Ｏ ， ａ ０ ｍｌ
高 为顺 序 ＿ ， ３ 分别 依 次插 入 电极 ， 续 搅 拌 溶 液 ， ］ 连 待 电位 稳定后 ， 继续 搅 拌 时 读 取 电位 值 Ｅ。在 每 一 在 次测量 之前 ， 都要 用水 冲洗 电极 ， 用滤 纸 吸干 。 井 在半对 数 坐标 纸上 绘 制 Ｅ（ ） ｌＣ 一（ ／ ｍｖ一 ｇ ｒ ｍｇ Ｉ 校准 曲线 ， 度 标 示 在 对 数 分 格 上 ， 低 浓 度 标 ） 浓 最 示在 横坐标 的起 点线上 。
表 １ 标 准 曲线 的 绘 制 与 样 品浓 度
６Ｏ ５ ℃干燥约 ４ ｍｉ， ０ ｎ 干燥器 内冷 却 ， 转人 １０ ｍｌ ００ 容
１ 引言
氟是人体必需的微量元素之一 ， 人体摄人的氟
不足 ， 可发生 龋齿 病 ； 人 过 多 的 氟 ， 导致 急 性或 摄 会 慢 性氟 中毒 。 目前测定 氟 化物 的方法 主要有 离子选 择 性 电极法 、 试剂 分 光 光 度法 、 氟 锆盐 茜 素 比色法 、 离 子色 谱法 Ｅ 。其 中氟 离子选 择 电极法是 国际 国内 的标 准 检验 方法 。本法 具有 操作 简单 、 选择 性好 ， 准 确 、 速 、 验范 围宽 的特 点 ， 用 于 氟化 物 在 ００ 快 检 适 ．５
（ ） ｌＩ 次 甲基 四 胺 、 ｍｏ／ 硝 酸 钾 ６ １ ｍｏ／ 六 ｌ ｌＩ
２２２ 试样 ： ．． 盲样． 按测 定仪 器及 电极 的使 用说
明书进行 。
０ ０ｍｏ／ 铁 试剂 ； ．３ ｌＩ钛 （） 化物 标准贮 备液 ： ７氟 称取 ０ ２ １ｇ基准氟 化 ．２ ０ 钠 （ Ｆ ， 先 于 １５ １ 。 Ｎａ ）预 ０ ￣１０Ｃ干燥 ２ ， ｈ 或者 于 ５ ０ ０～
离子电极法测定水中氟化物
离子电极法测定水中氟化物简介离子电极法是一种常用的分析技术，可用于测定水样中的氟化物含量。
本文将详细介绍离子电极法的原理、实验步骤和注意事项，并提供一些实用的操作技巧。
一、离子电极法原理离子电极法是一种基于电极对氟化物离子浓度的响应电势进行测定的方法。
其原理基于氟化物在溶液中可与电极表面的特定离子反应，引起电势变化。
离子电极法通常使用离子选择性电极或离子选择性膜电极作为传感器，通过制定合适的测定电位和电势差，可以实现对水样中氟化物含量的快速测定。
二、实验步骤2.1 准备工作1.配制标准溶液：使用纯氟化物溶解于适量的去离子水中，制备一系列浓度不同的标准溶液。
2.校准离子选择性电极：将离子选择性电极置于标准溶液中，调节电势差至稳定后记录电势值，建立标准曲线。
3.准备待测样品：收集水样后，经过适当的前处理（如过滤、稀释等），以得到适宜的样品浓度。
2.2 实验操作1.将校准好的离子选择性电极插入待测样品中，使电极充分与样品接触。
2.稳定电势：等待电势值稳定，通常需要几分钟的时间。
3.记录电势值：当电势值稳定后，记录电势读数。
4.重复测量：对同一样品进行多次测量，以提高测定精度。
5.利用标准曲线：根据建立的标准曲线，将所测得的电势值转化为氟化物的浓度。
2.3 结果计算根据标准曲线和测定电势值，利用所用方法（如线性回归等）计算出待测样品中氟化物的浓度。
注意对结果的合理性进行评估和判断。
三、注意事项1.离子选择性电极的选择：根据分析样品的特点（如pH值、温度等），选择合适的离子电极。
2.校准的重要性：准确的标准曲线是实验成功的关键，需要在每次测定前进行校准。
3.水样前处理：确保样品中没有干扰物质的存在，如悬浮物、杂质等。
4.实验环境控制：温度、湿度等环境条件可能会对测定结果产生影响，因此要保持实验环境的稳定性。
5.仪器操作注意：离子选择性电极是一种精密仪器，操作时要避免碰撞或过大的压力。
四、实用技巧1.温度补偿：根据测定温度，进行相应的温度补偿，以提高测定精度。
氟离子选择电极法测定氟化物的有关技术
氟离子选择电极法测定氟化物的有关技术一、氟离子选择电极分析技术二、氟电极法测定结果的影响因素及其消除方法三、仪器测试装置的正确使用一、氟离子选择电极分析技术1、 有关电极的概念• 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，从而实现化学量→电学量的转换，而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。
在氟化物测定的离子选择电极法中氟电极为指示电极。
• 参比电极：是指在温度一定的条件下，电极电位已知，且不随待测溶液的组成改变而改变。
在氟化物测定的离子选择电极法中甘汞电极为参比电极。
• 氟电极的膜电位是随试液中氟离子活度的变化而变化，这种响应在一定的活度区间内电位和活度之间符合Nernst 方程。
其方程 ……(1) • T= 273.15 + t(被测液温度) ，ni ＝• aF = r ·ρF ， r 为活度系数，当在稀电解质溶液中r ≈1， ρF 为被测离子浓度。
• 所以，在稀溶液中活度与浓度接近，由式(1)可见，电位E 与 -log aF 或 -log ρF成直线关系，因此可以通过测定E 值，可求出aF 或ρF2、 离子选择电极的特征参数电极的选择性• 事实上，所有的离子电极在不同程度上受到干扰离子的影响。
只有那些对待测离子具有选择性响应的电极才具有实际应用价值。
因此，选择性是离子电极最重要的性能指标之一。
电极的选择性用选择性系数来描述。
• 在考虑共存离子干扰影响时，可以由修正的Nernst 方程式来表示电极电位。
3、 线性范围和检测下限⑴ 线性范围：各种离子电极在一定的条件下，其电极电位与待测离子活度间符合Nernst 关系。
所得到的E -log(ai )曲线中直线部分所对应的浓度范围称为ISE 的线性范围。
⑵ 检测下限：表明离子选择电极可进行有效测量待测离子的最低浓度。
电位法测定天然水中微量的氟化物
电位法测定天然水中微量的氟化物电位法测定天然水中微量的氟化物是一种常用的分析方法，其原理是利用氟离子选择性电极测定溶液中的氟离子浓度。
以下是该方法的详细步骤和优缺点。
一、实验步骤1.样品采集与处理：采集天然水样，用聚乙烯瓶密闭保存，以防止样品在运输和储存过程中受到污染。
样品处理前需进行过滤，以去除悬浮物和杂质。
2.仪器准备：使用氟离子选择性电极和相应的电位计进行测量。
确保电极在使用前已经活化并校准。
3.实验操作：将电极浸入样品中，搅拌均匀，等待数分钟使溶液达到平衡。
然后读取电位计上的读数，记下该浓度对应的毫伏数。
4.标准曲线绘制：制备一系列不同浓度的氟化物标准溶液，按照上述方法测定其电位值，绘制标准曲线。
5.结果计算：根据测得的电位值和标准曲线，计算出样品中氟化物的浓度。
二、优缺点分析1.优点：电位法测定水中微量氟化物具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点。
氟离子选择性电极对氟离子的测量具有很高的灵敏度和响应速度，使得测量结果准确可靠。
此外，该方法还可以用于测定不同水样中的氟化物浓度，适应性强。
2.缺点：电位法也存在一些局限性。
首先，氟离子选择性电极对溶液的酸碱度和温度等因素较为敏感，因此需要在实验过程中控制好这些因素。
其次，电极在使用过程中会出现老化现象，需要定期进行维护和更换。
此外，电位法只能测定溶液中的氟离子浓度，对于某些特定类型的氟化物（如氟乙酸等）可能无法准确测定。
三、注意事项1.在采集和运输水样时，要保证样品不被污染。
采集后的水样应立即过滤并妥善保存，以防止氟化物在储存过程中发生变化。
2.在实验过程中，要控制好溶液的酸碱度和温度等参数，以确保电极的正常工作。
同时，要定期对电极进行维护和校准，以保证测量的准确性和稳定性。
3.在绘制标准曲线时，要选用与样品基质相同或相似的标准溶液，以减少误差。
同时，要保证标准曲线的线性关系良好，以提高测量的准确度。
4.在分析过程中，要避免交叉污染和干扰。
环境空气 氟化物的测定 离子选择电极法
环境空气氟化物的测定离子选择电极法
测定环境空气中氟化物浓度的常用方法之一是离子选择电极法。
离子选择电极法是一种基于离子选择电极的分析方法，通过测量氟离子的浓度来确定环境空气中的氟化物含量。
离子选择电极是一种专门用于测定特定离子浓度的电极。
对于氟离子测定，常用的是氟离子选择电极。
该电极包含一个与氟离子高度选择性反应的膜。
当氟离子与膜接触时，会产生一种电位变化，通过测量这种电位变化，可以间接测量氟离子的浓度。
离子选择电极法测定氟化物浓度的步骤如下：
1. 准备样品：从环境空气中收集气体样品，并将其转化为溶液样品。
可以使用适当的方法，如萃取、溶解或直接收集气态样品。
2. 电极校准：使用标准氟化物溶液进行电极校准，确定电极的响应特性和测量范围。
3. 测量：将样品溶液放置在离子选择电极中，观察和记录电位变化。
根据电极的响应曲线，计算出氟离子的浓度。
在进行离子选择电极法测定时，应遵循正确的操作规程和质量控制措施，以确保测量结果的准确性和可靠性。
同时，还要注意样品的采集和处理过程中，避免可能引入的干扰物质，以保证测定的准确性。
氟化物的测定离子选择电极
准溶液 （． ． ３４ ５ 或３ ），在不断搅拌下读取平衡电位值Ｅ 。Ｅ 与Ｅ 的毫伏值以相差３－４ｍ 为宜。 ｚ ： ： ０ ０ Ｖ 结果的计算如式 （ ）： ２
１８ 扰 干 ．
本 法测定的是游离的氟离子 方 浓度，些高 某 价阳离子 （ 例如三价铁、 铝、和四价硅）及氢离子能 与 氟离ｆ 络合而有 干 扰，所产生的干 扰程度取决于络合离子的种类和浓度、 氟化物的浓度及溶液的ｐ Ｈ值
等 在 性 液 氢 根 子 浓 大 氟 子 度 ；ｄ 响 定 其 一 常 的 、 离 。 碱 溶 中 氧 离 的 度 于 离 浓 的知 ｔ 测 。 他 般 见 阴 阳 子均
３４ 氟化物标准贮备液：称取０２１ｇ ． ．２０ 基准氟化钠 （ Ｆ （ Ｎａ ） 预先于１５ ｌ ０ ｆ ２ 或者于 ０ 一ｌｏ 燥 ｈ ｃ ，
５０ ６０ 澡约４ｍｉ ， Ｆ ０ 一 ５０ Ｃ干 ０ ｎ 燥器内 冷却， 转人１ ０ １ ０ ｍ ０ 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙 烯瓶中，此溶液每毫升含氟ｌｏｇ ｏｕ ｏ ３５ 氟化 ． 物标准 溶液：用无分度吸管吸取氟化 钠标准贮备液 （．） ．０ ，注人ｌｏ ３４ １ ０ ｍｌ ０ ｏｍ．容量 瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟 （ 一 ００ｇ Ｆ ）１． ｏ ｕ ３６ 乙酸钠 （ Ｈ Ｃ ＯＮａ ． Ｃ ， Ｏ ）：称取１ｇ ５乙酸钠溶于水，并稀释至１０ 。 ０ ｍ１ ３７ 高氯酸 （ Ｃ ４ ． Ｈ Ｉ ）：７一 ２ ． ０ ０ ７％ ４ 仪器和 装Ｉ
．５ ５ ８ １ ２ ４ ．８ Ｇ Ｂ ４８４一 ．７ ７
１ 适用范围 本标准适用于测定地面水、地 Ｆ 水和工业废水中的氟化物。 水样有颜色，浑浊不影响测定。温度影响电极的电位和样品的离解，须使试份与标准溶液的温度
氟化物离子选择电极法
2 分析方法离子选择电极法（GB7484-87）2.1 适用范围本标准适用于测定地面水、地下水和工业废水中的氟化物。
水样有颜色，浑浊不影响测定。
温度影响电极的电位和样品的离解，须使试份与标准溶液的温度相同，并注意调节仪器的温度祉偿装置使之与溶液的温度一致。
每日要测定电极的实际斜率。
2.2 检测限检测限的定义是在规定条件下的Nernst的限值，本方法的最低检测限为含氟化物（以F计）0.05m g / L，测定上限可达1900m g / L。
2.3 灵敏度(即电极的斜率)根据Nernst方程式，温度在20～25℃之间时，氟离子浓度每改变10倍，电极电位变化58±1mV。
2.4 干扰本方法测定的是游离的氟离子浓度，某些高价阳离子(例如三价铁、铝、和四价硅)及氢离子能与氟离子络合而有干扰，所产生的干扰程度取决于络合离子的种类和浓度、氟化物的浓度及溶液的pH值等。
在碱性溶液中氢氧根离子的浓度大于氟离子浓度的1/10时影响测定。
其他一般常见的阴、阳离子均不干扰测定。
测定溶液的pH为5～8。
氟电极对氟硼酸盐离子（BF4-）不响应，如果水样含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先进行蒸馏。
通常，加入总离子强度调节剂以保持溶液中总离子强度，并络合干扰离子，保持溶液适当的pH值，就可以直接进行测定。
2.5 原理当氟电极与含氟的试液接触时，电池的电动势E随溶液中氟离子活度变化而改变（遵守Nernst方程）。
当溶液的总离子强度为定值且足够时服从关系（1）：E = E –2.303RT*logC F-/ FE与log CF-成直接关系，2.303RT/F为该直线的斜率，亦为是极的斜率。
工作电池可表示如下：Ag│AgCl,Cl-(0.3mol/L),F-(0.001mol/L)│LaF3││试液││外参比电极。
2.6 试剂本标准所有试剂除另有说明外，均为分析纯试剂，所用水为去离子水或无氟蒸馏水。
*待测氟离子浓度时C F-<10-2mol/L时，活度系数为1，可以用C F-代替其活度a F-。
离子选择电极法测定水中氟化物
离子选择电极法测定水中氟化物
离子选择电极法是一种测定水中氟化物的常用方法。
该方法基于离子
选择电极对氟离子的选择性，通过测量电极电位的变化来确定水中氟
化物的浓度。
该方法的优点是操作简便、快速、准确度高、灵敏度高、检测范围广，适用于各种水样中氟化物的测定。
同时，该方法还可以与其他分析方
法相结合，提高测定的准确度和可靠性。
离子选择电极法测定水中氟化物的步骤如下：
1.准备样品：将待测水样取一定量，加入适量的缓冲液和标准氟化物溶液，使其pH值在6.5-7.5之间。
2.校准电极：将离子选择电极放入标准氟化物溶液中，校准电极电位。
3.测定样品：将校准好的电极放入样品中，记录电极电位的变化，根据标准曲线计算出样品中氟化物的浓度。
需要注意的是，在测定过程中，应避免电极受到光照、振动、温度变
化等干扰，同时应注意样品的保存和处理，以避免对测定结果的影响。
总之，离子选择电极法是一种简便、快速、准确度高的测定水中氟化物的方法，具有广泛的应用前景。
HJ955-2018 《环境空气氟化物的测定滤膜采样_氟离子选择电极法》
中华人民共和国国家环境保护标准
2 规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本 标准。
HJ 194 环境空气质量手工监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1
氟化物 fluoride 指环境空气中的气态氟化物及溶于盐酸溶液[c（HCl）=0.25 mol/L]的颗粒态氟化物（以 氟计）。
HJ 955-2018
代替 HJ 480-2009
环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法
Ambient air－Determination of fluoride －Filter sampling / fluoride ion-selective electrode method
（发布稿）
准确称取 1.1050 g 氟化钠（6.11），溶解于水中，移入 1000 ml 容量瓶中。用水定容至 标线，摇匀。贮于聚乙烯瓶中，4 ℃以下冷藏，可保存 6 个月。也可直接购买市售有证标准 溶液。 6.18 氟标准使用溶液：ρ（F-）=10 μg/ml。
移取 10.0 ml 氟标准贮备液（6.17）至 500 ml 容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。临用 现配。 6.19 乙酸-硝酸纤维微孔滤膜：孔径5 μm，直径90 mm。 6.20 磷酸氢二钾浸渍滤膜。
4 方法原理
环境空气中气态和颗粒态氟化物通过磷酸氢二钾浸渍的滤膜时，氟化物被固定或阻留在 滤膜上，滤膜上的氟化物用盐酸溶液浸溶后，用氟离子选择电极法测定，溶液中氟离子活度 的对数与电极电位呈线性关系。
氟化物的测定方法
氟化物的测定方法
氟化物的测定方法有很多种，以下列举一些常用的方法：
1. 离子选择电极法：使用氟离子选择电极直接测定氟化物浓度，该方法简单快捷，但只适用于水溶液中浓度较高的情况。
2. 离子色谱法：将样品中的氟化物分离后，通过色谱柱分离和检测氟离子浓度，该方法准确可靠，适用于不同样品中氟化物浓度的测定。
3. 比色法：使用碘化亚铁溶液与氟化物反应生成氟化亚铁络合物，根据络合物的颜色的强度与氟化物浓度成正比，通过比色测定浓度。
4. 滴定法：使用明胶滴定法、铟滴定法或银滴定法，将含氟化物的溶液加入滴定试剂中，根据滴定试剂与氟化物的反应进行滴定，确定氟化物的浓度。
需要注意的是，不同方法适用于不同样品和浓度范围，选择合适的方法需要根据具体情况进行综合考虑。
浅析氟化物的几种检测方法
浅析氟化物的几种检测方法氟化物是一种常见的无机化合物，广泛存在于自然环境中，也是许多工业生产过程中的重要原料。
然而，尽管有其重要的应用价值，氟化物对人体和环境都具有一定的危害性。
因此，对于氟化物的准确检测和监测就显得非常重要。
本文将对氟化物的几种常用检测方法进行浅析。
1.离子选择电极（ISE）法离子选择电极法是一种简便、快速、准确的氟化物检测方法。
该方法主要是利用氟化物和可溶性氟化物电极间的电势差测定氟化物的浓度。
这种电极由一种特殊的离子选择膜构成，能够选择性地吸附氟离子，从而使电极的电位发生变化。
正是这种特殊性能使得电极能够快速准确地检测氟化物的浓度。
2.离子色谱法离子色谱法是一种高灵敏度的氟化物检测方法，它基于溶液中离子的分离和检测原理。
该方法通过将氟化物样品溶液注入色谱柱中，利用特定的分离柱分离出溶液中的氟化物离子，然后通过检测器对其进行定量分析。
离子色谱法具有高精度、高选择性和高灵敏度的特点，广泛应用于水质检测、环境监测和食品安全等领域。
3.光度法光度法是一种通过测量氟离子或其与其他物质产生的化学反应产物对可见光的吸光度来确定氟化物浓度的方法。
它通常通过在氟化物样品中添加其中一种试剂，使其与氟化物发生特定反应产生有色的产物，再通过测量产物对可见光的吸光度来确定氟化物浓度。
光度法操作简单、灵敏度高，特别适合于氟化物浓度较低的情况下进行分析。
4.电极化学法电极化学法是利用电化学技术进行氟化物浓度测定的方法。
常用的有极谱法和阻抗法。
极谱法是通过测定电极表面氟化物在电势控制下产生的氧化或还原电流来确定氟化物浓度。
阻抗法是通过测定电极表面氟化物与试剂产生的反应导致电极界面上电荷传递过程的电阻变化来测定氟化物浓度。
电极化学法具有灵敏度高、选择性好等优点，适用于低浓度氟化物的分析。
综上所述，氟化物的几种常用检测方法各有优劣，根据实际需要选择合适的方法进行分析。
离子选择电极法和离子色谱法适用于氟化物浓度较高的情况，操作简单，灵敏度高。
氟离子选择电极及氟化物测定
氟离子选择电极及氟化物 测定
中国疾病预防控制中心地方病控制 中心地氟病所 万桂敏
• 膜电阻主要决定于活性敏感膜的类型、厚度、组成、 以及各种膜中各组成部分的的比例。 意义 ① 内阻值是否异常，可用于以判别电极是否渗 漏、裂缝或者老化(内阻偏高)。 ②是选用配套仪器的主要参数。 1.3.6 电极的寿命 • 电极的寿命：是指电极保持其能能斯特功能的时间。 • 影响因素： ①机械损伤 ②敏感膜受到化学腐蚀 ③连续使用在热或者腐蚀性溶液中使用。寿命 可能只有几天。通常可能达到数年。 1.3.7 电极的老化和中毒 2018/10/19 14
2018/10/19 3
• 氟离子选择电极（fluoride ion selective electrode ,FISE）：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—电极罩帽 6—电极支持杆 图1 氟电极结构示意图 1.3 氟电极测试机理 内参比电极|内参比溶液|敏感膜|试液||参比电极（1）
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• 氟离子选择电极的电位产生经核磁共振及示踪原 子的实验证明，单晶的导电能力是由F-的迁移所 致：LaF3+空穴→ LaF2+F• 其膜电位是由于F-在膜与溶液界面上与膜片中相 同离子间的交换和扩散引起的。LaF3晶格优先允 许体积小，带电荷少的F-在表面交换，因此， FISE对F-具有高度的选择性 1.3 离子选择电极的特征参数 1.3.1 电极的选择性 • 事实上，所有的离子选择电极，并非某一离子的 专属电极，它们在不同程度上受到干扰离子的影 响。只有那些对待测离子具有选择性响应的电极 才具有实际应用价值。因此，选择性是离子电极 最重要的性能指标之一。电极的选择性用选择性 系数来描述。 • 在考虑共存离子干扰影响时，可以由修正的 Nernst方程式来表示电极电位。 2018/10/19
环境空气 氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法
环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法HJ480-20091适用范围本标准规定了测定环境空气中氟化物的滤膜采集、氟离子选择电极法。
本标准适用于环境空气中氟化物的小时浓度和日平均浓度的测定。
当采样体积为6m3时，测定下限为0.9μg/m3。
2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款，凡是不注明日期的引用文件，其最新有效版本适用于本标准。
GB 7484 水质氟化物的测定离子选择电极法HJ/T 194 环境空气质量手工监测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
氟化物：指空气中存在的气态氟化物及溶于盐酸溶液[c（HCl）=0.25mol/L]的颗粒态氟化物。
4方法原理已知体积的空气通过磷酸氢二钾浸渍的滤膜时，氟化物被固定或阻留在滤膜上，滤膜上的氟化物用盐酸溶液浸溶后，用氟离子选择电极法测定。
5试剂和材料本标准所用试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。
5.1 盐酸溶液c（HCl）=2.5mol/L：取1000ml水，加入20.8ml盐酸（优级纯，ρ=1.18g/ml），搅拌均匀。
5.2 氢氧化钠溶液c（NaOH）=1.0mol/L：称取40.0g优级纯氢氧化钠，溶于水，冷却后稀释至1000ml。
5.3 氢氧化钠c（NaOH）=5.0mol/L：称取100.0g优级纯氢氧化钠，溶于水，冷却后稀释至500ml。
5.4 磷酸氢二钾浸渍液：称取76.0g磷酸氢二钾溶于水，移入1000ml容量瓶中，用水定容至标线，摇匀。
5.5 总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）5.5.1 总离子强度调节缓冲溶液（TISAB Ⅰ）:称取58.0g氯化钠，10.0g柠檬酸钠，量取冰乙酸50ml，加水500ml。
溶解后，加氢氧化钠溶液（5.3）135ml，调节溶液pH值为5.2，转移到1000ml容量瓶中，加水定容至标线，摇匀。
5.5.2 总离子强度调节缓冲溶液（TISAB Ⅱ）：称取142g六次甲基四胺和85g硝酸钾、9.97g 钛铁试剂，加水溶解，调节pH至5～6，转移到1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
实验1 氟离子选择电极测定氟
实验1：氟离子选择电极测定氟一：实验目的（1）学会用标准曲线法测未知物的浓度；（2）学会使用离子计和离子选择性电极。
二：实验原理氟离子选择电极与含氟离子的待测液和甘汞电极组成电池，氟离子选择电极的电极膜由LAF3单晶构成的。
测量电池为氟离子选择电极︳试液(c=x)‖SEC电池的电动势可用下式表示：E＝φAgCl/Ag+E膜-φHgCl2+E液接+E不对称＝(φ0-0.0591ga Fx)-(φ0-0.0591ga F)，所以由于E膜E＝φAgCl/Ag+0.0591ga F-φHgCl2+E液接+E不对称-0.0591ga Fx 在—定条件下，前五项恒定不变，合并成新的常数K。
即E=K-0.0591ga F=K'-0.0591gC F即电池的电动势与溶液中氟离子浓度的对数呈直线关系。
据此，可以用标准曲线法定量。
即测定自来水溶液的电位，在所作的标准曲线上查出相应的氟浓度。
三：实验仪器与试剂仪器：离子计，电磁搅拌器，氟离子选择电极，饱和甘汞电极，100ML 容量瓶5个，塑料烧杯试剂：0.01MOL/LF-标准液，离子强度调节剂，自来水。
四：实验步骤1,氟离子选择电极的准备将氟离子选择电极浸泡在1×10-4mol/L的F-溶液中约30分钟，然后用蒸馏水清洗数次，直至测得的电位值约为-300mV。
2，配置标准溶液⑴准确量取50mL自来水至100mL容量瓶中，再加入10mL离子强度调节剂，摇匀，定容。
⑵准确量取10mL1×10-2mol/L F-标准溶液至100mL容量瓶中，加入10mL离子强度调节剂，摇匀，定容，配置为PF=3的标准溶液；从PF=3的标准溶液中量取10mL至100mL容量瓶中，加入9mL 离子强度调节剂，摇匀，定容；从PF=4的标准溶液中量取10mL至100mL容量瓶中，加入9mL 离子强度调节剂，摇匀，定容；从PF=5的标准溶液中量取10mL至100mL容量瓶中，加入9mL 离子强度调节剂，摇匀，定容。
离子选择电极法测定水中氟化物(精)
离子选择电极法测定水中氟化物一.实验目的和要求认识氟离子选择电极的结构及测定自来水中氟离子的实验条件。
掌握离子计的使用方法。
二.实验原理氟化镧单晶对氟离子有选择性,将氟化镧单晶封在塑料管的一端,管内装0.1moL.L-1NaF 和0.1moL.L-1NaCl溶液,以Ag-AgCl电极为参比电极,构成氟离子选择电极。
用氟离子电极测定水样时,以氟离子选择电极作指示电极,以饱和甘汞电极作参比电极,被电极膜分开的两种不一样浓度氟溶液之间存在电位差,这类电位差往常称为膜电位。
膜电位的大小与氟溶液的离子活度相关。
氟电极与饱和甘汞电极构成一对原电池,假如忽视液接电位,电池的电动势为:E=b-0.0592logCF-,氟离子选择电极一般在1~10-6moL.L-1范围内切合能斯特方程式。
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。
三.实验仪器氟离子选择电极(使用前在去离子水中充足浸泡。
饱和甘汞电极。
3.精细pH计或离子活度计、晶体管毫伏计,精准到0.1mV。
磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。
5.100mL、50mL容量瓶。
、5.00mL移液管或吸液管。
7.100mL聚乙烯烧杯。
.实验试剂所用水为去离子水或无氟蒸馏水。
氟化物标准储备液:溶液每毫升含氟离子1.00mg。
氟化物标准使用液:将上述标准储备液稀释100倍,获得浓度为10.0mg/L的氟标准溶液。
总离子强度调理缓冲液(TISAB五.测定步骤氟离子选择性电极的准备:连结好仪器和电极,翻开电源开关,按下“mv”键,预热15min。
将两电极插入蒸馏水中,开动搅拌器,使电位基本稳固(一般在300mV左右为止。
若读数大于300mV,则改换蒸馏水,这样频频几次即可将电极冲洗至空白电位。
标准曲线绘制:用移液管移取10.0mg/L的氟标准溶液0.50、1.50、3.00、5.00、10.00mL分别置于5只25mL容量瓶中,加入5mL总离子强度调理缓冲液,用水稀释至标线,摇匀。
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⑤ 温度：温度升高时，将缩短电极的响应时间。 加快离子交换速度，降低内阻，加快电荷在膜内 传导。
• 稳定性：是指电极保持在恒温条件下，E值可 在多长时间内保持恒定。用漂移程度和重现性来 衡量。
• 漂移：是指在恒定组成和温度的溶液中，膜电极 与参比电极构成的电池的电位随时间而缓慢有序 变化程度。
• 判断：一般认为电极的实测s达到理论值的90%以 上可认为质量较好，小于70%则认为电极不合格。
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5、 响应时间及稳定性
• 响应时间：指电极浸入试液后达到稳定电位（±1mv ） 所需时间。一般几秒至几分钟不等。
• 电极响应时间及稳定性的影响因素： ①与电极膜本身结构、性质、溶解度、厚度、光洁度等有关。
②与待测液的浓度有关。
③与被测离子到达电极表面的速度有关：搅拌溶液可加速被 测离子到达电极表面的速率，从而加快电极达到平衡的时 间。所以在测量为未知溶液时，应该与标准品在同一搅拌 速度下进行。
④与共存离子的种类和浓度有关：当共存于被测液中的离子 为不干扰离子时，它的存在能缩短响应时间，当共存离子 为干扰离子时，将增加响应时间。
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7 、电极的老化和中毒
• 电极的老化：是指电极使用一段时间后内阻增加，灵敏度 下降的现象。表现为响应时间长，响应斜率降低，线性范 围变窄等，敏感膜失去活性现象。
• 原因 ：① 敏感膜中离子逐渐地溶解到溶液中，引起载体 减少，交换电流变小。
•
②“晶格缺陷”的逐渐减少。溶液和敏感膜的离子
交换使结晶中的“缺陷“趋向消失。
（2）在甘汞电极使用过程中，为了形成良好的恒 定的液接电势，要求氯化钾溶液以一定的速度通 过液接部位进行渗漏。以多孔陶瓷为液接部的甘 汞电极，其渗漏速度每6h小时约为1滴。渗漏过 快将引起甘汞电极电位漂移，过慢不能保证在液 接部有良好的离子接触，甚至增大甘汞电极的内 阻。
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（3）当甘汞电极与待测液接触时，若存在会浸 蚀汞和甘汞，或能与KCl液起反应的物质，都将 影响甘汞电极的电位。因此要防止待测液成分的 回扩散，回扩散现象将使测定电位值漂移偏差。 • 防止回扩散方法： • A、加置盐桥，使回扩散的有害离子只能扩散到 盐桥溶液，而不能进入甘汞电极的内充液中。 • B、甘汞电极的内参液要高出待测液面2cm 以上。
度范围称为ISE的线性范围。 ⑵ 检测下限：表明离子选择电极可进行有效测 量待测离子的最低浓度。目前大多数商品电极的 检测下限为1×10-7～1×10-5mol/L。
6
-
7
影响检测下限的因素：
①主要因素是电极膜活性物质在溶液中的溶解度， 即测定下限不能低于电极膜活性物质的溶解度。
②测试方法和溶液的组成。 ③电极的预处理及搅拌速度等。
• 在考虑共存离子干扰影响时，可以由修正的Nernst 方程式来表示电极电位。
Hale Waihona Puke EE0
2.303RT ni F
log(ai
ni
kija j
nj
)
5
3、 线性范围和检测下限
⑴ 线性范围：各种离子电极在一定的条件下， 其电极电位与待测离子活度间符合Nernst关系。
所得到的E -log(ai)曲线中直线部分所对应的浓
相应的电位，从而实现化学量→电学量的转换，而
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。在氟化物 测定的离子选择电极法中氟电极为指示电极。
• 参比电极：是指在温度一定的条件下，电极电位已 知，且不随待测溶液的组成改变而改变。在氟化物 测定的离子选择电极法中甘汞电极为参比电极。
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4、 电极斜率s
• 在线性范围内，当待测离子的活度变化一个数量 级时所引起的电极电位变化值（mV）称为该电极 对所给定离子的斜率，即为E-logai曲线的斜率 。
• 理论值：表示为s = 2.303RT/(niF)。反映了被测离 子的活度变化10倍时，膜电极将其转换为电位的 能力，25℃时一价离子为59.16mV。在实际应用 时由于电极性能变化，电极的斜率会偏离理论值。 若电极的斜率过低，将增大测量的误差。
3
• 氟电极的膜电位是随试液中氟离子活度的变化而 变化，这种响应在一定的活度区间内电位和活度 之间符合Nernst方程。其方程式为：
E
E0
2.303RT ni F
log
a F
……(1)
• T= 273.15 + t(被测液温度) ，ni＝ • aF = r ·ρF ， r 为活度系数，当在稀电解质溶液中
r≈1， ρF为被测离子浓度。 • 所以，在稀溶液中活度与浓度接近，由式(1)可见，
电位E与 -log aF 或 -log ρF成直线关系，因此可以 通过测定E值，可求出aF或ρF 。
4
2、 离子选择电极的特征参数
电极的选择性
• 事实上，所有的离子电极在不同程度上受到干扰离 子的影响。只有那些对待测离子具有选择性响应的 电极才具有实际应用价值。因此，选择性是离子电 极最重要的性能指标之一。电极的选择性用选择性 系数来描述。
• 重现性：电极的重现性则是指多次测量之间电极 电位重现程度。
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6、 电极的寿命 • 电极的寿命：是指电极保持其符合能斯特
方程功能的时间。 • 电极寿命的影响因素：
①机械损伤。 ②敏感膜受到化学腐蚀。 ③连续使用在热或者腐蚀性溶液中使 用，寿命可能只有几天甚至更短。正常使 用通常可能达到1～2年。
［地方病检测技术培训班讲义］
氟离子选择电极法 测定氟化物的有关技术
张亚平 厦门市疾病预防控制中心
2007.5
1
内容纲要
一、氟离子选择电极分析技术 二、氟电极法测定结果的影响因素及其消除方法 三、仪器测试装置的正确使用
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一、氟离子选择电极分析技术
1、 有关电极的概念
• 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
• 电极中毒：是指电极表面活性材料与试液中离子发生化学 反应，导致电极对被测离子活度不再具有能斯特响应功能 的现象。
• 对大多数的固膜电极可采用机械布轮抛光的办法更新电极 表面。即可恢复电极的正常功能。
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8、 参比电极性能及使用： 参比电极(甘汞电极)性能
（1）装置简单，电极电位重现性好，在测量电势 时，即使有微量电流通过，电极电位保持恒定。