实验4水中氟化物的测定--离子选择电极法
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。
离子选择电极法测定水中氟化物的研究与探讨
·环境监测·离子选择电极法测定水中氟化物的研究与探讨夏晓萍(珠海市城市排水监测站,广东珠海519020) 摘 要:对离子选择电极法测定水中氟化物进行了研究与探讨。
对离子选择电极的构成、测定原理作了深入地分析,对测定中出现的电极空白值、电极斜率、测定温度、标准曲线法以及电极的老化、再生作了详细的论述,并将离子选择电极法与离子色谱法进行对比试验。
通过实验,证明其精密度、准确度均十分理想。
与离子色谱法相比,测定结果无明显差异,该方法具有选择性好,准确、快速、检测范围宽的特点,适用于氟化物在0.05～1900mg /L 样品的监测,适用于大批量水样的监测。
关键词:氟化物;选择电极;电极电位;分析方法中图分类号:X 832 文献标识码:A 文章编号:1001-2141(2003)09-0071-03 氟化物(F)是人体必需的微量元素,氟化物广泛存在于自然水体之中,与人们的生活密切相关。
对氟化物的分析主要采用离子色谱法,氟离子选择电极法以及氟试剂比色法等[1]。
其中离子色谱法具有准确度高、重复性好等优点,但仪器稳定时间较长、分析成本高且要求被测样品中的悬浮物<0.45μm (以防堵塞进样系统)[5];氟试剂比色法操作繁锁,被测样品混浊、色度均影响测定;离子选择电极法因其选择性好、适用范围宽、快速准确、不受水样混浊、色度的影响而受到广泛的应用[1]。
但在实际分析过程中须严格控制被测样品的温度、酸碱度和电极斜率以保证分析结果的准确性。
收稿日期:2003-05-07作者简介:夏晓萍(1964-),女,重庆人,1983年毕业于重庆工业学校化工分析专业,现从事水质监测分析工作。
1 氟离子选择电极的构成及测定原理氟离子选择电极的敏感膜由La F 3单晶粉末加入少量En 2+和Ca 2+经高压制成的电极膜片,是典型的晶体膜电极。
它以Ag -Ag Cl 为内参比电极,内参比溶液为0.001m ol /L Na F 、0.1m ol /L NaCl 和少许Ag Cl 。
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一、引言在环境保护和人类健康方面，水质监测是非常重要的工作之一。
水中的氟化物离子是水质监测中需要关注的重要指标之一。
本文将介绍一种常用的测定水中氟化物离子的方法——离子选择电极法。
二、离子选择电极法的原理离子选择电极法是基于离子选择电极的特性进行测定的。
离子选择电极是一种特殊的电极，它具有对特定离子的选择性。
对于氟化物离子的测定，常用的电极是氟化物选择电极。
氟化物选择电极由两个部分组成：一个参比电极和一个氟化物电极。
参比电极的电位是不变的，它作为一个基准电位，使得氟化物电极的电位变化与样品中氟化物离子的浓度相关。
当把氟化物选择电极浸入水样中时，如果存在氟化物离子，那么氟化物离子会与水样中的H+离子发生反应，生成HF分子。
这些HF分子会与氟化物选择电极表面的活性位点发生反应，产生电流信号。
根据这个电流信号的大小可以测定样品中氟化物离子的浓度。
三、实验步骤测定水中氟化物采用离子选择电极法，具体步骤如下：1.准备样品：按照标准方法取得水样，并将其过滤以去除悬浮物。
2.校准电极：在样品中加入已知浓度的氟化物标准溶液，使用标准溶液进行电极校准。
3.测量样品：将校准后的氟化物选择电极浸入样品中，记录电流信号的变化。
通过与校准曲线进行对比，确定样品中氟化物离子的浓度。
四、实验注意事项在进行离子选择电极法测定水中氟化物时，需要注意以下事项：1.样品处理：样品中常会存在其他离子的干扰，需要适当处理以去除干扰物质。
2.电极保养：定期对电极进行维护，保持其灵敏度和准确性。
3.操作规范：操作过程中要注意避免电极受到机械振动和化学腐蚀等影响。
五、实验优缺点分析离子选择电极法测定水中氟化物具有以下优点：1.快速：相比其他测定方法，离子选择电极法测定速度较快。
2.简单：实验步骤相对简单，操作容易上手。
3.灵敏度高：氟化物选择电极对氟化物离子具有较高的选择性和灵敏度。
然而，该方法也存在一些缺点：1.干扰物质：其他离子可能对氟化物选择电极的测定结果产生干扰。
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。
2.氟化物标准溶液制备：用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶配制每毫升含氟离子10µg的标准溶液。
水质氟化物的测定离子选择电极法
水质氟化物的测定离子选择电极法
氟化物是水质中重要的有毒物质，它可以与水相聚合形成复杂的混合物，影响人体健康，因此需要对水域中氟化物的浓度进行监测。
离子选择电极法是进行水质氟化物分析的
最常用方法，它包括采样、容器、滴定液、试剂和离子选择电极等，全面评价水质氟化物
成分，在行业中得到广泛应用。
离子选择电极法是一种特殊分析仪器，能够同时进行多元组分的测定，其原理是根据
微量测定组分在不同离子强度下的电位差进行分析，因此被称为离子选择电极法。
利用离
子选择电极法测定水质中氟化物时，首先是采样，把水样放入容器，在离子选择电极法测
定完成后，分析表示水质氟化物的浓度。
接下来就是做滴定液，将试剂根据比例加入水样中，使得滴定液有效反应。
如果滴定液的测试结果出现氟化物，则与预定的电位测定参数
一起，在所用的离子选择电极器上进行电位测定。
离子选择电极法测量水质氟化物的特点：一是效率高，容易操作; 二是可以测量多种
氟化物，量程较大; 三是准确、稳定、重复性好，数据可靠可追溯; 四是仪器投资少，价
格较低。
离子选择电极法的优越性使其成为水质氟化物测量的理想工具，且市场供应也很充足。
它能准确、可靠地测定水体中的氟化物含量，是确定水质氟化物浓度和及时预警的有效工具。
但也需要专业技术人员来操作，考虑到可能会存在的准确性、可行性问题，在使用前，一定要充分做好准备，包括完整的操作指南、完整的仪器设备和相关实验设备等，将离子
选择电极法用于监测水质氟化物，才是最可靠的方法。
水中氟化物的测定
三、仪器
1.氟离子选择电极 2.饱和甘汞电极 3.精密pH计 4.磁力搅拌器
四、试剂
1.离子强度缓冲液Ⅱ 2.氟化物标准储备液（1mg/ml）
五、方法步骤
标准加入法 1.吸取50ml水样于200ml烧杯中，加入50ml离子强 度缓冲液Ⅱ，插入氟离子选择电极和饱和甘汞 电极，在匀速搅拌下连续搅拌溶液，待电位稳 定后，在继续搅拌下读取平衡电位值（E1,mV）。
六、结果与评价
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
指标
氟化物（mg/L）
限值
1Hale Waihona Puke 0水中氟化物的测定一、目的要求
掌握氟离子选择电极法检测氟化物的原理及 方法步骤。
二、测定原理
氟化镧单晶对氟离子有选择性,在氟化镧电极 膜两侧的不同浓度氟溶液之间存在电位差,即 膜电位.
膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关. 氟电极与饱和甘汞电极组成一对原电池,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.
2.于上述溶液中加入0.5ml氟化物标准溶液，在搅 拌下读取平衡电位(E2,mV)
3.计算
V1 1 （F 1） V2 1 E 2 E1 Log（ ） 1 K
（F 1）
——水样中氟化物的质量浓度（mg/L）
——加入标准贮备液的质量浓度（mg/L）
1
V1 ——加入标准贮备液的体积（ml） V2 ——加入水样的体积（ml） K ——测定水样的温度t℃时的斜率，其值为0.1985（273+t℃）
实验：离子选择电极法测定氟离子
实验讲义：离子选择电极法测定氟离子一. 实验目的：（1）了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件；（2）掌握离子计的使用方法。
二. 实验原理：氟化物在自然界广泛存在，有时人体正常组织成分之一。
人每日从食物及饮水中摄取一定量的氟。
摄入量过多对人体有害，可致急、慢性中毒。
据国内一些地区的调查资料表明，在一般情况下，饮用含氟量0.5~1.5mg/L的水时，多数地区的氟斑牙患病率已高达45%以上，且中、重度患者明显增多。
而水中含氟量0.5mg/L以下的地区，居民龋齿患病率一般高达50%~60%；水中含氟0.5~1.0mg/L的地区，仅为30%~40%。
综合考虑饮用水中氟含量对牙齿的轻度影响和防龋作用，以及对我国广大的高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价，1976年全国颁发的《生活饮用水卫生标准》制定饮用水中氟含量不得超过1mg/L。
水中痕量氟的测定可采用蒸馏比色法和氟离子选择电极法。
前者费时，后者简便快捷。
氟离子选择电极是目前最成熟的一种离子选择电极。
将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕（Ⅱ）以增加导电性）封在塑料管的一端，管内装0.1mg/LNaF和0.1mg/LNaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择电极。
用氟离子选择电极测定水样时，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，组成的电池为：氟离子选择电极∣试液∣∣SCE如果忽略液接电位，电池的电动势为：E=b－0.0592㏒a即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比。
氟离子选择电极一般在1~10-6mg/L范围内符合能斯特方程式。
氟离子选择电极具有较好的选择性。
常见阴离子NO3－，SO42－、PO43－、Ac－、Cl－、Br－、I－、HCO3-等不干扰，主要干扰物是OH－。
产生干扰的原因，很可能是由于在膜表面发生如下反应：LaF3 + 3OH－→ La（OH）3+ 3F－反应产物F－因电极本身的响应而造成干扰。
水质 氟化物的测定(离子选择电极法)
水质氟化物的测定（离子选择电极法）一、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（遵守能斯特方程）。
当溶液的总离子强度为定值且足够时，E - log10(C F-)呈线性关系（E为测试电位，C F-为溶液中氟离子活度）。
二、测试流程三、注意事项1、水样保存水样在聚乙烯瓶中贮存（氟离子易与玻璃中Si、B反应，或被吸附在壁表面）。
2、预处理（水蒸气蒸馏）如果样品含有干扰离子或污染严重，则应先进行预蒸馏。
水蒸气蒸馏原理：酸性介质中，氟离子与含硅玻璃或SiO2反应生成易挥发的H2SiF6，被水蒸气发生器中水蒸气带出。
本方法用于测试水样中游离的氟离子，当水样中存在严重污染、色度、浊度或者硼、铝、铁离子以及二氧化硅等时，可以和氟离子高度结合。
水样中加入高氯酸，在140±5℃蒸馏。
3、离子选择电极原理①离子选择电极电极电位E电极= E膜+E内参比= K1+ RT/nF·ln(C F-)测试电位E = E电极– E外内参比= K- RT/nF·ln(C F-)= K- 2.303RT/F·log10(C F-)K、K1为常数，温度一定时，E-log10(C F-)呈线性关系。
4、影响因素：①离子干扰：当水样中存在硼、铝、铁离子以及二氧化硅等时，可以和氟离子高度结合。
消除：预蒸馏或者使用离子强度调节剂（TISAB）络合干扰离子。
②离子强度调节剂（TISAB）作用：a.调节溶液pH值；b.消除离子干扰；c.加快溶液达到平衡。
（但浓度过高不利于达到平衡，尽量使用前新配）③pH影响：OH-可使释放部分氟离子：LaF3+3OH-= La(OH)3+3F-；H+会结合部分氟离子：HF = H+ + F-。
因此，氟电极适用的pH范围为PH5～7。
④搅拌影响：搅拌加速溶液离子扩散，电极表面和溶液组分快速达到一致，达到平衡，电位趋于稳定。
搅拌速度不宜过快，避免产生气泡或涡流。
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。
化工实验--氟离子选择电极法
• 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 。
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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。
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。
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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。
• 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、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。
GB 7484 87 水质 氟化物的测定 离子选择电极法
分别吸取上述标准溶液各10.00ml，另加 10.00ml总离子强度调节缓冲液（若水样中 干扰物质较多时，用总离子强度调节缓冲液 Ⅰ，较清洁水样用总离子强度调节缓冲液 Ⅱ。)放入搅拌子于电磁搅拌器上搅拌水样 溶液，插入氟离子电极和甘汞电极，在搅拌 下读取平衡电位值（指每分钟电位值改变小 于0.5mv，当氟化物浓度甚低时，约需5min 以上。）
根据N ernst 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±1 mV 。
? 3.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 )及氢离予能 与氟离子络合而有干扰，所产生的于扰程度取决 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 1lfl}'}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5一80
应用标准加入法时，加入的ρ1应为ρ（F-） 的50~100倍，（但加入的氟质量，应与试 液的氟量基本相当），使E2-E1 为30～ 40mv为宜，加入的V1应为V2的1/50～1/100， 以使在加入氟标准液前后的试液总离子强 度和体积的变化所引起的测量误差可以忽 略不计。
谢谢Βιβλιοθήκη 2.样品测定? 吸取10.0ml水样于25ml烧杯中，若样品总 氟离子浓度过高则应取少量样品，稀释至 10.0ml。 以下操作同上。
? 在半对数纸上以等距离坐标表示mv值，以 对数坐标表示氟的质量浓度，绘制标准曲 线或用电子计算机计算出回归方程。
七.计 算
? 氟化物质量浓度（F-，mg/L ）可直接在标 准曲线上查得。
? 2.试份
? 试样如果成份不太复杂，可直接取出试份。 如果含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先 进行蒸馏。
用氟离子选择电极测定水中氟离子实验报告
用氟离子选择电极测定水中氟离子实验报告一、实验目的本实验旨在通过用氟离子选择电极测定水中氟离子的方法，掌握氟离子选择电极的原理和操作技能，并了解水中氟离子的含量。
二、实验原理1. 氟离子选择电极氟离子选择电极是一种特殊的离子选择电极，它含有一种能够与氟离子结合的物质，如LaF3等。
当该物质与氟离子结合时，会使得电极表面的电势发生变化，从而可以通过测量这种变化来确定水中氟离子的浓度。
2. 水中氟离子浓度计算公式根据Nernst方程可知，当氧化还原反应达到平衡时，电极之间的电势差可以表示为：E=E0+RT/nF·ln([Ox]/[Red])其中E0为标准电势；R为普适气体常数；T为温度；n为反应物所涉及到的电荷数目；F为法拉第常数；[Ox]和[Red]分别为反应物和生成物在溶液中的活度。
对于用于测定水中氟离子浓度的氟离子选择电极，其电势差与水中氟离子的浓度之间的关系可以表示为：E=E0+RT/nF·ln(aF-)其中aF-为水中氟离子的活度。
根据溶液化学理论可知，水中氟离子的活度可以表示为：aF-=γF-[F-]其中γF-为水中氟离子的活度系数；[F-]为水中氟离子的浓度。
三、实验步骤1. 实验前准备将所需实验器材清洗干净，用去离子水冲洗干净。
将电极放置在去离子水中静置一段时间，直到电极表面没有气泡产生后取出。
使用标准氟溶液进行校准。
2. 样品处理取一定量待测样品，并加入适量的TISAB缓冲液，使样品pH值稳定在5.5左右。
3. 测量过程将电极插入样品中，等待电极稳定后记录电位值，并进行相应计算得到水中氟离子浓度。
4. 清洗处理每次测量完毕后应及时清洗电极，并用去离子水冲洗干净以避免污染和误差。
四、实验结果在本次实验中，我们测量了多个样品的氟离子浓度，并得到了如下结果：样品编号氟离子浓度（mg/L）1 0.252 0.303 0.354 0.405 0.45五、实验分析与讨论通过本次实验，我们成功地使用了氟离子选择电极测定了水中氟离子的含量。
水质 氟化物的测定(离子选择电极法)
水质氟化物的测定（离子选择电极法）一、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（遵守能斯特方程）。
当溶液的总离子强度为定值且足够时，E - log10(C F-)呈线性关系（E为测试电位，C F-为溶液中氟离子活度）。
二、测试流程三、注意事项1、水样保存水样在聚乙烯瓶中贮存（氟离子易与玻璃中Si、B反应，或被吸附在壁表面）。
2、预处理（水蒸气蒸馏）如果样品含有干扰离子或污染严重，则应先进行预蒸馏。
水蒸气蒸馏原理：酸性介质中，氟离子与含硅玻璃或SiO2反应生成易挥发的H2SiF6，被水蒸气发生器中水蒸气带出。
本方法用于测试水样中游离的氟离子，当水样中存在严重污染、色度、浊度或者硼、铝、铁离子以及二氧化硅等时，可以和氟离子高度结合。
水样中加入高氯酸，在140±5℃蒸馏。
3、离子选择电极原理①离子选择电极电极电位E电极= E膜+E内参比= K1+ RT/nF·ln(C F-)测试电位E = E电极– E外内参比= K- RT/nF·ln(C F-)= K- 2.303RT/F·log10(C F-)K、K1为常数，温度一定时，E-log10(C F-)呈线性关系。
4、影响因素：①离子干扰：当水样中存在硼、铝、铁离子以及二氧化硅等时，可以和氟离子高度结合。
消除：预蒸馏或者使用离子强度调节剂（TISAB）络合干扰离子。
②离子强度调节剂（TISAB）作用：a.调节溶液pH值；b.消除离子干扰；c.加快溶液达到平衡。
（但浓度过高不利于达到平衡，尽量使用前新配）③pH影响：OH-可使释放部分氟离子：LaF3+3OH-= La(OH)3+3F-；H+会结合部分氟离子：HF = H+ + F-。
因此，氟电极适用的pH范围为PH5～7。
④搅拌影响：搅拌加速溶液离子扩散，电极表面和溶液组分快速达到一致，达到平衡，电位趋于稳定。
搅拌速度不宜过快，避免产生气泡或涡流。
实验四水中氟化物的测定-离子选择(精)
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。
测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离了色谱法、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)、络合态的氟化合物时，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、晶体管毫伏计及氟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．容量瓶：100mL、50mL。
6．移液管或吸液管：10.00mL、5.00mL。
7．烧杯：50mL、100mL。
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0.2210 g基准氟化钠(NaF)(预先于105～110℃烘干2 h或者于500～650℃烘干约40 min，冷却)，用水溶解后转入1000 mL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100 μg。
2．乙酸钠溶液：称取15 g乙酸钠(CH3COONa)溶于水，并稀释至100 mL。
3．盐酸溶液：2 mol/L。
4．总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)：称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85 g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000 mL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，将各开关置于“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。
2．氟化物标准溶液制备用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶制备每毫升含氟离子10μg的标准溶液。
离子选择电极法测定水中氟化物的不确定度评定
分析检测离子选择电极法测定水中氟化物的不确定度评定刘雨晴，刘开亮（蚌埠市疾病预防控制中心理化检验科，安徽蚌埠 233020）摘 要：目的：采用离子选择电极法测定生活饮用水中氟化物的含量，评定测定过程中的不确定度分量。
方法：依据标准《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）和《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS-GL006：2019），分析不确定度来源，建立数学模型，对测定过程中的各不确定度分量进行分析和计算，综合评估氟化物含量的不确定度。
结果：当生活饮用水中氟化物的含量为0.915 mg·L-1时，其扩展不确定度为0.038 mg·L-1（k=2），测定结果可表示为（0.915±0.038）mg·L-1（k=2）。
结论：影响检测结果不确定度的因素主要是标准系列溶液的配制，在实验中可以通过严格控制标准系列溶液的配制过程提高检测结果的准确性。
关键词：离子选择电极法；生活饮用水；氟离子；不确定度Uncertainty Evaluation for the Determination of Fluoride in Water by Ion Selective Electrode MethodLIU Yuqing, LIU Kailiang(Physics and Chemistry Lab, Bengbu Center for Disease Control and Prevention, Bengbu 233020, China)Abstract: Objective: The content of fluoride in drinking water was determined by ion selective electrode method, and the uncertainty which might be introduced in the process of determination was evaluated. Method: According to JJF 1059.1—2012, CNAS-GL006:2019, the source of uncertainty was identified and the measurement model was established, the component of uncertainty is analyzed and calculated, and the uncertainty of fluoride content was evaluated comprehensively. Result: When fluoride content in drinking water was 0.915 mg·L-1, the expanded uncertainty was 0.038 mg·L-1 (k=2), and the measurement result was expressed as (0.915±0.038) mg·L-1 (k=2). Conclusion: The main factor that affects the uncertainty of the test results was the preparation of the standard series of solutions. In the experiment, the accuracy of the test results can be improved by strictly controlling the preparation process of the standard series of solutions.Keywords: ion selective electrode method; drinking water; fluoride ion; uncertainty氟是人体所必需的微量矿物质之一，人体所需的氟化物主要通过生活饮用水摄入。
水中氟化物的测定
(离子选择电极法)
一、目的
1.掌握水中氟化物测定的方法； 2.了解水中氟化物检测的卫生学意义及实验原理； 3.熟悉离子活度计的使用。
二、原理
氟化镧单晶膜对氟离子有选择性，被电极膜分开 的两种不同浓度氟溶液之间存在电位差-膜电位。膜 电位的大小与氟溶液的离子活度有关。 氟电极与饱和甘汞电极组成一对原电池。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。
四、计算
（一）标准曲线法
氟化物(F－，mg／L)：相当于标准的浓度(ug/ml),
即从标准曲线上查出样品浓度。
（二）标准加入法：
氟化物(F－，mg／L)=(C•V1/V2)/{Log来自1[(E1-E2)/K]}-1
五、注意事项
6 (自）
7(温）
10.0(自） 10.0(温） 10.0 10.0
测定时放入磁芯搅棒，插入氟离子选择电极和饱 和甘汞电极。在不断搅拌下，由低浓度至高浓度依次 读取平衡电位值(mV)。
（二）标准加入法
各取25ml自来水、温泉水于100m1烧杯中，各加 入25ml离子强度缓冲液。放入磁芯搅棒搅拌水样溶液 ，插入离子选择电极和饱和甘汞电极，在不断搅拌的 条件下读取平衡电位值(E1，mV)。然后加入一小体积 的氟化物标准储备溶液，再次在不断搅拌的条件下读 取平衡电位值(E2，mV)，E2应比E1大30～40mV。
三、实验方法 （一）标准曲线法
编号
F-标准液 (10ug/ml) H2O (ml) F-缓冲液 (ml) F-浓度 (ug/ml)
1
0.2 9.8 10.0 0.2
2
0.5 9.5 10.0 0.5
3
1.0 9.0 10.0 1.0
关于离子选择电极法测定水中氟化物影响因素分析
关于离子选择电极法测定水中氟化物影响因素分析摘要：在对水中的氟化物进行测定时，采用离子电极法进行测定不仅操作流程简便高效，并且测定的速度也比较快，灵敏度高，因此离子电极法成为了氟化物测量的普遍选择。
本文针对实际工作中的具体测量情况展开分析，对离子电极法测定水中氟化物时的影响因素做出了讨论，目的在于提高水中氟化物的检测与去除效率，以供参考。
关键词：离子选择电极法；氟化物；影响因素氟元素是一种重要的微量元素，是人体必须要补充的微量元素，在进行水质检测时，无论是生活用水，地表流动水还是地下水源都必须要检测氟化物的含量。
在进行氟化物检测时，离子选择电极法是应用最多的方法之一，其测定准确度较高，测定时排除干扰的能力很强，对水质的要求不高，即使是水质存在混浊等问题也可以进行正常测定。
但是即使如此，离子选择电极法进行氟化物测定时也还是会受到一些因素的影响，接下来通过对离子选择电极法中的两个电极的实际测定情况进行分析来确定这些因素是什么以及如何消除，从而提高氟化物检测时的准确程度。
离子选择电极法是通过对膜电位进行测量，从而得出测试液中离子浓度，离子原则电极的主要结构包括电极腔、体内参比电极、内参比溶液以及敏感膜。
这种方法的应用范围较广，在工业生产、环境保护等多个产业中都能进行应用。
在使用离子选择电极法对水中的氟化物进行测量时，两个电极分别为氟电极和参比电极（饱和氯离子）。
一、影响氟电极检测灵敏度的因素分析在氟电极进行使用时，经常会出现使用时检测的灵敏度下降和反应效率降低的情况，通常情况下，在氟化物检测频率为2次/每星期，每次对不超过十个检测样本进行测定时，氟电极的寿命为300天，如果检测频率低于这个值，可以对氟电极的使用寿命进行相应的延长。
接下来以一组具体的测定实验的数值为基础展开研究。
在进行该组测定实验时，对氟含量相同的四份标准水样于2012年八月和2012年九月时进行分别测定，并对氟电极的标准程度进行验证。
氟化物的测定
氟化物的监测--离子选择电极法一、实验试剂1、盐酸溶液（0.25mol/L）：取20.6ml浓盐酸稀释到1000ml。
2、氢氧化钠溶液（1mol/L）取固体氢氧化钠40.0g溶解定容到1000ml。
3、总离子强度缓冲剂（TISAB）：称取58.5二水柠檬酸钠和85g硝酸钠加水溶解，用盐酸调节PH=5~6，定容到1000ml。
4、氟化物标准储备液（见GB 7484-87）5、氟化物标准使用液（见GB 7484-87）二、氟化物的考核（见GB 7484-87）三、样品的监测（一样用100mlPVC烧杯）1、水氟：一般干净水样直接取40ml置于100ml烧杯中，加10ml总离子强度缓冲剂，测定电位值。
2、气氟：（1）氢氧化钠吸收液；a、将两个连通管溶液混于一管定容到150mlb、取出10ml上溶液于100ml容量瓶中，加一滴溴甲酚绿试剂（显蓝色）再加HCl溶液至蓝色退去，定容到刻度。
c、直接取40ml置于100ml烧杯中，加10ml总离子强度缓冲剂，测定电位值。
（2）滤纸吸收；a、剪碎纸片，加入20ml盐酸，放入超声波槽（定时30min）b、加入氢氧化钠溶液5ml，加入总离子强度缓冲剂10ml。
c、加水15ml，放置3-5小时，测定电位值。
3、尘氟：a、剪碎无胶滤筒分别放入烧杯中（一般六个），加入50ml盐酸，放入超声波槽30min。
b、过滤到100ml容量瓶中，定容到刻度。
c、移出10ml转到50ml容量瓶中（滴加溴甲酚绿，调节颜色，是蓝（碱）色时要加几滴酸，黄（酸）色时要滴加几滴碱，再加10ml总离子强度缓冲剂）定容到刻度，测定电位值。
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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（CH
3COONa）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。
2. 氟化物标准溶液制备：
用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL 容量瓶配制每毫升含氟离子10μg 的标准溶液。
3. 标准曲线绘制：
用吸液管取
1.00、
3.00、
5.00、
10.00、
20.00mL氟化物标准溶液，分别置于 5 只50mL容量瓶中，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。
分别移入100mL聚乙烯杯中，
放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳定电位值（E）。
在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水份。
在半对数坐标纸上绘制E—lgc
F-
标准曲线，浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点上。
4. 水样测定：
用无分度吸管吸取适量水样，置于50mL 容量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入10mL 总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。
将其移入100mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值（Ex）。
在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸去水份。
根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得试液氟化物的浓度，再根据水样的稀释倍数计算其氟化物含量。
5. 空白试验：
用去离子水代替水样，按测定样品的条件和步骤测量电位值，检验去离子
水和试剂的纯度，如果测得值不能忽略，应从水样测定结果中减去该值。
当水样组成复杂时，宜采用一次标准加入法，以减小基体的影响。
其操作是：
先按步骤 4 测定出试液的电位值（E
1），然后向试液中加入与试液中氟含量相近的氟化物标准液（体积为～），在不断搅拌下读取稳定电位值（E
2），按下式计算水样中氟化物的含量：
cx=[c
s·V
s/（V
x+V
s）] ×[10 ×-ΔV E/S
x/（V
x+V
s）]-1
式中：cx—水样中氟化物（F-
）浓度，mg·L-1；V
x—水样体积，mL；cs—F-标准溶液浓度，mg·L-1；V
s—加入F-
标准溶液体积，mL；
ΔE—等于E
1-E
2(对阴离子选择电极)，其中E
1 为测得水样试液的电位值，mV；E2—为试液中加入标准溶液后测得的电位值，mV；
S—氟离子选择电极实测斜率。
如果V
s﹤﹤V
x，则上式可简化为：
cx=( c
s·V
s/ V
x) ×(10 ×Δ-1)E-1/S
五.结果处理
1.绘制标准曲线。
2.计算水样中氟化物的含量。
3. 分析测定方法中采取的控制和消除各种干扰因素的措施。