离子选择性电极法测牙膏中总氟含量

氟离子选择电极测定牙膏中氟的含量

当代化工研究Modem Chemical Research40基础研究2021・03氣离子选择电极测定牙膏中氣的含量*王滔詹嬪娴*（湖北大学知行学院生物与化学工程学院湖北430000）摘耍：氟是自然界广泛存在的一种元素，广泛的应用于化工、轻工业、污■水处理中；在我们日常生活中，就经常接触到氟离子.氟预防轎齿是国际上公认的，但过多的氟会对人体产生副作用.本文采用电位分析方法检测牙膏中的氟离子，以氟离子选择性电极为指示电极，以饱和甘汞电极为参比电极，组成电池，同时加入总离子■强度调节缓冲液（TISAB）,测定电池电动势.采用标准曲线法，求得牙膏中的氟离子含量.该标准曲线线性关系良好，各牙膏中的氟含量均在线性范围内.关键词：氟；选择性电极；生活水中图分类号：T文献标识码：ADetermination of Fluoride in Toothpaste by Fluoride Ion Selective ElectrodeWang Tao,Zhan Jingxian*（School of Biological and Chemical Engineering,Zhixing College,Hubei University,Hubei,430000）Abstractz Fluorine is a widely existing element in nature,which is widely used in chemical industry,light industry and sewage treatment;in our daily life,we often contact with fluorine ion.Fluoride prevention of d ental caries is internationally recognized,but excessive f luoride will have side effects on human body.In this p aper,the f luoride ion in toothpaste was detected by p otentiometric analysis.The selective electrode offluoride ion was used as the indicator electrode,and the saturated calomel electrode was used as the reference electrode.The content offluoride in toothpaste was determined by standard curve method.The linear relationship of t he standard curve was good,and the f luorine content in each toothpaste was in the linear range.Key words x fluorine^selective electrode\domestic water1.前言牙膏是人们经常用来清洁和保护牙齿的一种日常化妆品，牙膏中含有一定量的含氟化合物。

离子选择性电极测定牙膏中氟离子含量

实验七离子选择性电极测定牙膏中氟离子含量1 实验目的了解离子选择性电极法的基本原理及其实验注意事项；熟练掌握离子选择性电极法测定牙膏中氟离子含量的实验操作。

2 实验原理2.1方法原理流动注射分光光度法的基本原理是在把一定体积的试样溶液注入到一个流动着的、非空气间隔的试剂溶液（或水）载流中。

被注入的试样溶液与载流中的试剂混合、反应，在反应盘管中形成一个区域。

进入流通检测器进行测定分析及记录。

在酸性介质中，水中的亚硝酸盐与磺胺反应生成重氮盐，再与盐酸萘乙二胺偶联生成红色染料，于540 nm波长处测定吸光值。

2.2仪器原理FIA 基本流路系统一般包括:载液驱动系统、注入阀或进样器、微型反应器、流通式检测器( 折光计、比色计、紫外/可见分光光度计、离子选择电极、原子吸光光度计、荧光计等) 、信号记录装置[1]。

其中蠕动泵驱动载液以恒定流率流过细微的管路;注入阀将一定体积的样品溶液重现地注入载液中;微型反应器则使注入的样品带在其中适当地分散, 并与载液( 或试剂) 中某些组分进行反应, 生成能使检测器产生适量响应值的产物;检测器和信号记录装置测量和记录下响应值数据。

FIA的三大要素：试样注入：通过进样阀实现控制进样体积或进样时间；试样带受控分散：反应盘管中完成；时间控制的高度再现：由泵和流路转换阀决定可在非平衡状态下检测。

泵：用于驱动载流通过细管；进样阀：重现地定量注入样品；转换阀：进行流路切换较少使用；转换阀：进行流路切换较少使用；反应器（管）：样品带在其中分散并与载流试剂中的组份反应，包括空管式反应器、填充床反应器以及单珠串反应器；检测器：检测样品带在分散过程中的反应情况，包括分子光谱检测器、原子光谱检测器、电化学检测器以及质谱检测器；输出一般为一个峰一次进样。

其特点主要包括：简单、方便、精确、重现、快速、可处理大量样品、样品和试剂用量少、可在平衡和非平衡状态下完成测定、密闭、减少污染和不安全因素。

流动注射分光光度法的流路图如图1所示。

氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量

用逐级稀释法配成10010101gml的一组标准溶液按顺序从高到低依次测定上述配制的标准溶液的电动势记录数据如下gml1001001lgc1emv以e为纵坐标以lgc为横坐标作图斜率即为电极的响应斜率s1给出回归方程和相关系数
《仪器分析实验》
中南民族大学工商学院
实验五氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量
E1= _____________ mv； E2= ___________ mv ；E3= ___________ m （Cs=100μg/mL；Vs=0.25 mL；Vx=25.00 mL）
稀释法是在测出E2后的溶液中加同体积的空白溶液，然后测定其电位E3，则实际响应斜率为：
S2 E3 E2 E3 E2
CF- （μg/mL）
100
10
1
0.1
lgCF-
2
1
0
-1
E（mv）
以E为纵坐标，以lgCF-为横坐标作图，斜率即为电极的响应斜率S1，给出回归方程和相关系数。
4、一次标准加入法
(1)准确移取上述试样溶液25 mL于100 mL的干燥塑料烧杯中，放入搅拌磁子，安装电极，测定电动势E1，即为样品的电动势。 (2) 向上述己测定样品电动势的溶液中准确加入0.25 mL 浓度为100 μg/mL的氟标准溶液，放入搅拌磁子，搅拌均匀，测定其电动势E2，准确移取空白溶液25.00 mL加到上面测过E2的试液中，搅拌均匀，测其电动势E3。通过E2和E3计算电极的响应斜率S2。
总离子强度调节缓冲剂（TISAB）。
四、操作步骤
1、氟电极的准备连接电极，预热30 min，再用去离子水清洗电极到空白电位，即氟电极在去离子水中的电位，约320 mv以上（各种类型的电极的此值不同）。 2、样品溶液的配制准确称取牙膏样品0.1~0.2克，用50°C温水使其溶解后转移至100 mL容量瓶中，加入TISAB溶液10 mL，用去离子水稀释至刻度，定容，摇匀，即得供试样溶液。

离子选择电极法测定含氟牙膏中氟的含量

C x V x C s V sV x V sC x C s V sV xC x离子选择电极法测定含氟牙膏中氟的含量一目的要求1. 掌握用标准曲线法测定未知物浓度。

2. 学会使用离子计和离子选择性电极。

二原理氟离子选择电极的电极膜由LaF3单晶制成，电极电位（25°C）为:b 0.0592 log a F测量电池为：氟离子选择电极丨试液（c=x ）|| SCE测定时试液中应加入离子强度调节剂TISAB。

标准曲线法，配制一系列标准溶液，以电位值0对logC作图，然后由测得的未知试液的电位值0,在标准曲线上查得其浓度。

标准加入法，首先测量体积为V<、浓度为C x的被测离子试液的电位值0 x,若为一价阳离子：X b slog a x b slog f x C x接着在试液中加入体积为V X,浓度为C x的被测离子的标准溶液，并测量其电位值0 1:V S C S V X C Xb slog f ■V S V X若V s<V X （通常为100倍），Vs可忽略，则假定f x-f s,合并以上两式重排后取反对数：CC x10 S1式中为两次测得的电位值之差；s为电极的实际斜率，可从标准曲线上求出。

用标准加入法时，通常要求加入的标准溶液的体积比试液体积小100倍，浓度大100倍，使加入标准溶液后测得的电位变化达20—30mV三仪器与试剂仪器数字离子酸度计；磁力搅拌器；电极：氟离子选择电极和饱和甘汞电极。

试剂1.0 x 10-1 mol/L F —标准贮备液：准确称取NaF（120°C烘1h）4.199g溶于1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

贮存于聚乙烯瓶中待用； 1.000 x 10-2—1.00 x 10-5mol/L F—标准溶液用上述贮备液配制；配制离子强度调节剂（TISAB）:称取NaCI 58克，柠檬酸钠10克，溶解于800毫升蒸馏水中，再加入冰醋酸57毫升，用固体氢氧化钠（或40%氢氧化钠溶液）调节到pH=5,最后稀释到1升。

氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量

五、数据处理
S 2.303RT nF
S —电极响应斜率
1、工作曲线法
电动势和氟离子浓度之间的关系如下：
2.303RT
EK
F
lg
c F
根据回归方程、回归方程的斜率S1和上述测得的E1值计算CF-.
牙膏样品中氟质量浓度计算公式
氟质量浓度(1) CF 100103 (mg / ml) mx
2、一次标准加入法（稀释一倍法得斜率）：
空白溶液的制备：取100 mL容量瓶一个，加入TISAB溶液 10 mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。
3、工作曲线法准确移取5.00 mL 100 μg/mL NaF储备液（内含TISAB）置于50 mL的容量瓶中，加入TISAB 4.5 mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。用逐级稀释法配成100、10、1、0.1 μg/mL的一组标准溶液，按顺序从高到低依次测定上述配制的标准溶液的电动势，记录数据如下
E1= _____________ mv； E2= ___________ mv ；E3= ___________ m （Cs=100μg/mL；Vs=0.25 mL；Vx=25.00 mL）
稀释法是在测出E2后的溶液中加同体积的空白溶液，然后测定其电位E3，则实际响应斜率为：
S2 E3 E2 E3 E2
lg 2
0.301
牙膏样品试液中氟浓度计算公式：
CF
C
E 2E1
(g / ml )
10 S 2 1
牙膏样品中氟质量浓度计算公式：
氟质量浓度(2) CF 100103 (mg / ml) mx
六、思考题
1、用氟电极测得F-原理是什么？ 2、用氟电极测得的电位是F-的浓度还是活度的

仪器分析实验报告：直接电位法测定牙膏中的氟离子

选择电极直接电位法测定牙膏中的氟离子含量111111(1111111院，，519072)摘要: 本文采用氟离子选择性电极直接电位分析法测定了牙膏样品中的氟元素含量。

使用TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）稳定溶液的总离子强度及pH，测定了一系列含氟离子溶液的标准曲线，在0.01-0.00001 mol/L的围线性相关系数为1.0000。

结果表明本牙膏样品中的氟含量为0.595 mg/g，符合标准规定的含氟牙膏中氟含量围。

关键词: 氟离子牙膏选择电极直接电位法1 前言氟为人体必需元素，若饮用水中氟含量过高，会引起牙釉和骨软症，而适量氟对预防龋齿有利。

龋病是一种危害人类牙齿最常见的多发病，尤其以儿童更为普遍。

如何能及早预防儿童龋病的发生，是当今口腔医学上一重大课题。

目前最简便有效的方法是使用含氟化钠的牙膏刷牙，其目的是使氟离子与牙齿表面钙盐结合形成抗酸蚀能力较强的氟磷灰石保护层，以增强牙齿的抗酸蚀能力，达到预防龋齿的目的。

又由于氟化钠有毒，须严格控制其用量，因此测定牙膏中氟的含量具有重要的实际意义[1]。

目前氟化物的测定方法主要有[2-3]:分光光度法、离子色谱法、滴定法、扫描极谱法、原子发射光谱法、荧光法、气相色谱法等。

其中比色法方法简单，但灵敏度低；分光光度法测定时要将样品中F-转化为吸光物质，受条件影响因素较多；离子色谱法作为一种新技术, 发展很快, 但此法大多用于测定阴离子且仪器昂贵；滴定法涉及样品预处理操作，手续繁杂，特别对微量元素的测定准确度和精密度不高；气相色谱法需对分析物进行衍生。

本实验采用氟离子选择性电极法，直接溶样测定牙膏中游离氟，该法与其他方法相比，操作更简单，方便快速，灵敏度高准确，选择性好，仪器简单，成本低，是一种实用的测定氟离子方法。

自从氟离子选择电极问世以来，用该电极直接电位法测定各种水样中的氟便是一种普遍、方便和准确的方法。

氟离子选择电极简称为氟电极，其敏感膜是LaF 3单晶(结构简图见图1)。

牙膏中氟含量的测定实验报告(华南师范大学)

实验报告学生姓名学号专业化学（师范）年级班级课程名称仪器分析实验实验项目牙膏中氟含量的测定实验类型验证设计综合实验时间2020 年11 月8 日指导老师胡小刚实验评分一、实验原理牙膏中添加适量的氟是防龋齿的有效措施，氟在机体内有95%存在于骨骼和牙齿中。

国标规定：总氟量要大于等于牙膏总重的0.04%，并小于等于0.15%；可溶氟或游离氟则必须大于等于0.04%，一般用0.11%的即可。

一般情况下牙膏可溶性氟是游离氟的3. 2～4.5倍。

目前，牙膏生产厂家生产的双氟牙膏除添加氟化钠(钾)以外，还添加了单氟磷酸钠(钾)。

氟化钠在pH值为中性的水中主要以氟离子的形式存在。

而单氟磷酸钠(钾)则主要以单氟磷酸盐的形式存在。

但过量的氟会导致各种慢性氟中毒疾病，饮用水中含有氟的适宜浓度为0.5~1.0mg/L(F-)，当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时，则易患斑齿病，如水中含氟高于4mg/L时，则可导致氟骨病。

测定游离氟的方法主要有氟离子选择电极法、氟试剂分光光度法、茜素锆比色法、离子色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、原子发射光谱法、荧光法等。

仪器法虽灵敏，但不易在基层实验室推广应用．分光光度法虽设备简单．但样品需进行繁琐的化学分离，难以获得理想的重复性。

本实验采用氟离子选择电极法，其测定可溶性氟具有方法简便，操作快速，可测线性范围宽，抗阳离子干扰能力强，不受浊度、色度的影响等优点。

因此，得到广泛应用。

氟离子选择性电极以氟化镧单晶为敏感膜，为提高其电导率，在氟化镧中掺杂少量氟化铕。

氟离子选择性电极的电位响应机制是，氟化镧单晶具有氟空穴的固有缺陷，氟离子可以在溶液和空穴之间迁移，因此电极具有良好的选择性。

氟离子选择性电极结构示意图见图12.1。

氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可表示为：Ag,AgCl|(10−3mol/L NaF10−1mol/L NaCl) | LaF3 | F−试液 || KCl(饱和),Hg2Cl2 | HgE(电池)=E(SCE)−E(F)=E(SCE)−k+RT/F lnα(F,外)=K+ RT/F lnα(F,外)= K+0.059 lnα(F,外)式中，0.059为25℃时电极的理论响应斜率，其他符号具有通常意义。

用氟离子选择电极额直接电位法测定牙膏中的氟

图一标准曲线
2.3牙膏测定结果
E=220mv，根据标准曲线得，-lg c=3.1115，得c=7.7360e-4 mol/L。
得，m（F-）=7.3492e-4g，w=0.068%。
牙膏中氟含量为0.068%，符合国家标准（GB8372-2008）中要求。
2.4分析与讨论
在使用氟离子选择电极测定氟含量时，可以采用工作曲线法或者标准加入法。标准加入法在加入标准点时，加入量是否合适以及曲线是否超出仪器的检测上上限等等，这些都是影响结果的重要因素，而是用工作曲线法，可以通过测定空白是仰赖扣除集体影响，标准加入法则可以用于检测后的数据验证。
溶液中离子活度a是离子浓度c与活度系数f的乘积（a=fc），Dehye与Hückel从理论上推导出离子活度f与溶液的离子强度μ的关系式：
其中，Zi是离子的电荷，A是与温度和浓度有关的常数，但此式仅适用于极稀溶液，Davies提出修正公式：
离子强度μ是溶液中的各种离子的浓度C与它的价数Z的平方成绩的一半。
3)其柠檬酸盐能络合Al3+、Fe3+等使原来被它们缔合的氟离子释放出来。
1实验部分
1.1试剂与仪器
仪器：
pH510型离子计；电磁搅拌器；氟离子选择电极；Ag/AgCl电极；超声波清洗器；50mL容量瓶
试剂：
F-标注溶液（0.1000mol/L）、TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）
1.2实验过程
1)配制1.000*10-2~1.000*10-5的氟的标准溶液系列：取一个50ml的容量瓶，准确加入5ml0.1000mol/L的氟标准溶液，加入25mlTISAB，用水稀释至刻度，此溶液为1.000*10-2mol/L的氟标准溶液；然后从中吸取5ml溶液，转入另一个50ml容量瓶，加入22.5mlTISAB，用水稀释至刻度，即得1.000*10-3mol/L的氟标准溶液。同理可一次稀释得其他标准溶液。单独配制一瓶空白溶液，不加入氟标准溶液，直接加入25mlTISAB并定容。

牙膏中氟含量的测定

牙膏中氟含量的测定一、实验目的1．掌握离子选择电极法的测定原理及实验方法。

2．学会正确使用氟离子选择性电极。

3．学会使用离子选择电极的测量方法和数据处理方法。

二、方法原理氟离子选择电极是以氟化镧单晶片为敏感膜的电位法指示电极，对溶液中的氟离子具有良好的选择性。

氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可表示为：其中0.059为25℃时电极的理论响应斜率，其它符号具有通常意义。

用离子选择电极测量的是溶液中离子活度，而通常定量分析需要测量的是离子的浓度，不是活度。

所以必须控制试液的离子强度。

如果测量试液的离子强度维持一定，则上述方程可表示为：用氟离子选择电极测量F-最适宜pH范围为5.5～6.5。

pH值过低，易形成HF2-影响F-的活度；pH值过高，易引起单晶膜中La3+水解，形成La(OH)3，影响电极的响应。

故通常用pH=6的柠檬酸盐缓冲溶液来控制溶液的pH值。

柠檬酸盐还可消除Al3+、Fe3+（生成稳定的络合物）的干扰。

使用总离子强度缓冲调节剂（TISAB），既能控制溶液的离子强度，又能控制溶液的pH值，还可消除Al3+、Fe3+对测定的干扰。

TISAB的组成要视被测溶液的成份及被测离子的浓度而定。

三、仪器试剂1、仪器与试剂PXD-2型离子计一台, PHS-2型酸度计一台, 电磁搅拌一套, 氟离子选择性电极、饱和甘汞电极各一个。

2、实验药品NaF、HAC、NaAC、NaCH 、NaOH、CDTA、柠檬酸钠四、实验步骤1、仪器装置按图2装好仪器。

附近环境应无浓盐酸等酸雾，也无强烈电磁场干扰。

2、配制氟离子标准溶液和TISAB缓冲溶液（1）F-标准溶液（0.1000mol/L)：准确称量2.0000g 在120℃干燥后的干燥过后的氟化钠（A.R），以水溶解转入500mL 容量瓶中用水稀释至刻度。

（2）TISAB缓冲溶液的配制：在500mL 水中，加入57mL 冰醋酸（A.R），58.5g 的氯化钠和0.3g 的柠檬酸钠（A.R），用水稀释至1L，pH 值为5.0～5.5 之间。

离子选择性电极法测牙膏中总氟含量

离子选择电极法测定牙膏中总氟含量一、实验意义及原理氟离子选择性电极是一种由LaF3单晶制成的电化学传感器。

当控制测定体系的离子强度为一定值时，电池的电动势与氟离子浓度的对数呈线性关系。

二、仪器与试剂1）PHS-2型酸度计，2）饱和甘共电极，3)电磁搅拌器，4）10-3mol/L F-1标准贮备液，5）总离子强度缓冲液(TISAB)，6）溴钾酚绿指示剂三、实验步骤1、样品预处理：准确称取含氟牙膏1.0000g置于塑料小烧杯中，加入10 ml浓热HCl，充分搅拌20 min，用中速定量滤纸过滤，热水充分洗涤。

之后往滤液中加1~2滴溴甲酚绿指示剂（呈黄色）依次用固体NaOH和溶液中和至刚变蓝，再用稀盐酸调至刚变黄（pH=6.0），转入100 ml容量瓶中，定容备用。

2 、仪器预热20 min，校正仪器，调节仪器零点。

将氟电极负极接线柱，甘汞电极接仪器E 接线柱，将两电极插入蒸馏水中，开动搅拌器，反复清洗电极至空白档（-300mV）。

3 、标准曲线的制作：分别取10-3mol/L F-1标准溶液0.5ml，1.00 ml，5.00 ml，10.00 ml于100 ml容量瓶中，加入20 ml TISAB用去离子水稀释至刻度。

将系列标准溶液由低浓度到高浓度依次转入塑料烧杯中，放入搅拌子，电极插入被测液，开动搅拌器5-8min后，停止搅拌，读取平衡电位，在坐标纸上作E-lg[F-]曲线（或用电脑制作工作曲线，并求出电极斜率）。

4 、牙膏中含氟量的测定：取牙膏滤液样10.00 ml于100 ml容量瓶中，加20.00 mlTISAB 溶液，用水稀释至刻度。

再将溶液转入干燥的塑料烧杯中，测E值。

四、结果处理1 氟离子选择性电极用蒸馏水洗3次，确定电位稳定值。

2 绘制E-lg[F-]工作曲线并得到线性回归方程。

3 由测得牙膏滤液的电位值，带入方程计算出最终牙膏样中氟的含量C F-。

五、思考题1) 本实验中加入总离子强度调节缓冲溶液的目的是什么？a．维持pH值为5~6即pH缓冲溶液。

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟含量摘要本实验采用氟离子选择性电极直接电位法测定牙膏中的氟，用总离子强度调节缓冲剂（TISAB）固定溶液的离子强度，使活度系数成为常数，在一定浓度范围内电极电位与F-浓度的对数(lgc)线性相关，通过工作曲线法可测定氟含量。

实验得到工作曲线E=16.09-59.71×lgc，相关系数R=-1.0000，牙膏样品的氟离子含量为0.9704mg/g，符合国家标准。

该方法仪器简单、操作简便，具有测定快速、灵敏度高、选择性好等优点，是测定牙膏中微量氟的良好方法。

关键词氟离子选择性电极牙膏直接电位法氟是人体不可缺少的一种微量元素，也是牙齿的重要组成成分。

研究表明，氟化物具有防治龋齿的作用。

通常，在牙膏中的氟以氟化亚锡、单氟磷酸钠或氟化钠形式存在。

适量的氟化物可通过降低釉质溶解度和促进釉质再矿化、对微生物产生作用从而影响牙体形态来预防龋病。

但高浓度的氟对人体的危害亦很大，轻则影响牙齿和骨骼的发育，出现氟化骨症、氟斑牙等慢性氟中毒，重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒。

由于氟元素摄入过多或过少都会给人体健康带来不利影响，因此在牙膏生产和销售中必须严格控制氟的含量。

我国强制性国家标准《牙膏》GB 8372-2008中规定，成人牙膏总氟量在0.05%～0.15%，含氟儿童牙膏中氟的含量在0.05%～0.11%之间。

目前，牙膏中氟含量的检测方法主要有:气相色谱法[1]、分光光度法[2]、离子色谱法[3][4]、电位滴定法[5]、离子选择性电极法[6][7]。

其中气相色谱法操作比较烦琐，不易掌握，而且有测定过程中有剧毒的HF生成，对操作人员和坏境有较大危害；分光光度法容易受到检测液中共存离子或有色杂质的影响，准确度较低；离子色谱法中F-峰受到检测液中Cl-、OH-等负离子影响，测定误差较大；电位滴定法较难选择和控制采集密度，容易产生信号噪音和伪终点，稳定性较差；氟离子选择性电极法具有操作简便、干扰少、结果准确、灵敏度高、仪器价格低廉等优点而被广泛采用。

仪器分析实验报告：直接电位法测定牙膏中的氟离子

仪器分析实验报告：直接电位法测定牙膏中的氟离子————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：选择电极直接电位法测定牙膏中的氟离子含量111111(1111111院，广州，519072)摘要: 本文采用氟离子选择性电极直接电位分析法测定了牙膏样品中的氟元素含量。

使用TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）稳定溶液的总离子强度及pH，测定了一系列含氟离子溶液的标准曲线，在0.01-0.00001 mol/L的范围内线性相关系数为1.0000。

结果表明本牙膏样品中的氟含量为0.595 mg/g，符合国家标准规定的含氟牙膏中氟含量范围。

关键词: 氟离子牙膏选择电极直接电位法1 前言氟为人体必需元素，若饮用水中氟含量过高，会引起牙釉和骨软症，而适量氟对预防龋齿有利。

龋病是一种危害人类牙齿最常见的多发病，尤其以儿童更为普遍。

如何能及早预防儿童龋病的发生，是当今口腔医学上一重大课题。

目前最简便有效的方法是使用含氟化钠的牙膏刷牙，其目的是使氟离子与牙齿表面钙盐结合形成抗酸蚀能力较强的氟磷灰石保护层，以增强牙齿的抗酸蚀能力，达到预防龋齿的目的。

又由于氟化钠有毒，须严格控制其用量，因此测定牙膏中氟的含量具有重要的实际意义[1]。

目前氟化物的测定方法主要有[2-3]:分光光度法、离子色谱法、滴定法、扫描极谱法、原子发射光谱法、荧光法、气相色谱法等。

其中比色法方法简单，但灵敏度低；分光光度法测定时要将样品中F-转化为吸光物质，受条件影响因素较多；离子色谱法作为一种新技术, 发展很快, 但此法大多用于测定阴离子且仪器昂贵；滴定法涉及样品预处理操作，手续繁杂，特别对微量元素的测定准确度和精密度不高；气相色谱法需对分析物进行衍生。

本实验采用氟离子选择性电极法，直接溶样测定牙膏中游离氟，该法与其他方法相比，操作更简单，方便快速，灵敏度高准确，选择性好，仪器简单，成本低，是一种实用的测定氟离子方法。

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟(精)

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟含量摘要本实验采用氟离子选择性电极直接电位法测定牙膏中的氟，用总离子强度调节缓冲剂（TISAB）固定溶液的离子强度，使活度系数成为常数，在一定浓度范围内电极电位与F-浓度的对数(lgc线性相关，通过工作曲线法可测定氟含量。

实验得到工作曲线E=16.09-59.71×lgc，相关系数R=-1.0000，牙膏样品的氟离子含量为0.9704mg/g，符合国家标准。

该方法仪器简单、操作简便，具有测定快速、灵敏度高、选择性好等优点，是测定牙膏中微量氟的良好方法。

关键词氟离子选择性电极牙膏直接电位法氟是人体不可缺少的一种微量元素，也是牙齿的重要组成成分。

研究表明，氟化物具有防治龋齿的作用。

通常，在牙膏中的氟以氟化亚锡、单氟磷酸钠或氟化钠形式存在。

适量的氟化物可通过降低釉质溶解度和促进釉质再矿化、对微生物产生作用从而影响牙体形态来预防龋病。

但高浓度的氟对人体的危害亦很大，轻则影响牙齿和骨骼的发育，出现氟化骨症、氟斑牙等慢性氟中毒，重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒。

由于氟元素摄入过多或过少都会给人体健康带来不利影响，因此在牙膏生产和销售中必须严格控制氟的含量。

我国强制性国家标准《牙膏》GB 8372-2008中规定，成人牙膏总氟量在0.05%～0.15%，含氟儿童牙膏中氟的含量在0.05%～0.11%之间。

目前，牙膏中氟含量的检测方法主要有:气相色谱法[1]、分光光度法[2]、离子色谱法[3][4]、电位滴定法[5]、离子选择性电极法[6][7]。

其中气相色谱法操作比较烦琐，不易掌握，而且有测定过程中有剧毒的HF生成，对操作人员和坏境有较大危害；分光光度法容易受到检测液中共存离子或有色杂质的影响，准确度较低；离子色谱法中F-峰受到检测液中Cl-、OH-等负离子影响，测定误差较大；电位滴定法较难选择和控制采集密度，容易产生信号噪音和伪终点，稳定性较差；氟离子选择性电极法具有操作简便、干扰少、结果准确、灵敏度高、仪器价格低廉等优点而被广泛采用。

用氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟

食欲不振、头晕、头痛、记忆力减退等症状。它使人牙齿易于脱落，肢体变形，全身关节疼痛，严重影响人体健康。 3.2.4 我国国家标准规定的含氟牙膏中氟含量的允许量是多少？根据牙膏的国家标准（GB8372-2008），规定成人牙膏总氟量在0.05%~0.15% 之间，儿童牙膏中氟含量在0.05%~0.11%之间。 3.2.5 何为Nernst响应？若出现非Nernst响应的情况，请分析其原因。 Nernst方程是E = �� + �� F lnα是描述电动势与溶液离子活度关系的方程式。如果某电极对待测物的响应符合Nernst方程，称之为Nernst响应。 Nernst响应区对应着一定的浓度范围，当待测物质的浓度低于检测下限时，就会出现非Nernst 响应。另外，如果在待测前，被测离子吸附在电极表面上，成为双电层结构的一部分，造成电极表面净电荷的变化也会造成非Nernst响应。
牙膏中氟含量：0.5152mg/g
以浓度的常用对数为很坐标，电位值为横坐标，作出工作曲线图：
E Linear Fit of E
420
350
E
280
2
3
4
5
-lg(c)
图 1 标准工作曲线图计算可得标准浓度曲线方程为 E=-59.31lgc(F-)+533.3，相关系数 R2 为 0.9998。将 E=345mV 代入方程，得到 c （ F- ） =6.866 × 10-4mol/L 。所以 F- 含量为 mi = c(�� −) ∙ Mi ·50/1.0034 = 6.866 × 10−4 × 19.0 × 50/1.0034 = 0.515 mg/g ，符合国家规定的牙膏中游离氟含量标准。 3.2 讨论 3.2.1 实验中加入离子强度调节缓冲溶液（TISAB）的作用是什么？ TISAB 可以使溶液中的总离子强度基本固定不变，消除溶液中 OH-的干扰，防止生成氟化氢碲化物，干扰实验结果的测定，同时，TISAB 中的柠檬酸盐能配合 Al3+、Fe3+等离子，使原来被缔合的氟离子释放出来。 3.2.2 采用氟离子选择电极测定F-含量时，工作曲线法和标准加入法各有何优缺点？工作曲线法：优点：绘制好标准工作曲线后测定工作变得简单，可直接从标准工作曲线上读出含量，因此特别适合于大量样品的分析。缺点：仅适用于样品组成简单或共存元素无干扰的情况。标准加入法：优点：仅需一种标准溶液，操作简单快捷，适用组成比较复杂的试样，准确度高。缺点：仅适用于测定份数较少的试样。 3.2.3 F含量过高对人体健康有什么危害？如果环境中氟含量过高，人体中摄入过多的氟时，过量的氟主要沉淀在牙齿和骨骼上，会出现氟斑、氟骨症及慢性氟中毒症。氟中毒早期表现为疲乏无力、

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟摘要本实验以TISAB溶液作为总离子强度调节缓冲剂、金属离子掩蔽剂，采用选择电极直接电位法测定1.0218g高露洁牙膏样品中的氟。

实验通过作出氟标准溶液系列的电动势标准曲线，再测出牙膏样品溶液的电动势，从而计算出牙膏中氟的含量。

实验测得高露洁中的氟含量为0.4175mg·g-1，该方法便捷、快速，准确，测定条件简便，可并推广到化妆品的氟含量的测定。

关键字氟离子选择电极直接电位法牙膏1.前言氟是人体不可缺少的一种微量元素，人体的任何组织和器官中都含有氟。

尤其是在我们的骨骼和牙齿中，集中了人体氟总量的90%以上。

20世纪50年代初，一些流行病学研究指出，氟化物具有防治龋齿的作用。

由于氟化物具有防龋的功能，因此牙膏制造商们在牙膏中加入氟化物以起到预防蛀牙的作用。

使用含氟牙膏可以增加牙齿的硬度。

目前，国内含氟牙膏的使用已经非常普遍,很多牙膏中都加入了一定量的氟。

[1]氟化钠、单氟磷酸钠等氟化物作为防龋剂添加在牙膏中，在刷牙的过程中以游离状态存在的氟离子与牙齿表面的羟基磷灰石有较大的亲和力。

当牙釉质和牙本质的羟基磷灰石吸收了氟之后，增强了牙齿耐酸腐蚀的能力，加快磷和钙的沉积速度，促进龋损表面的再矿化[2]，从而能够保护牙齿。

目前氟的测定方法主要有分光光度法、荧光测定法、离子色谱法、气相色谱法等，[3]这几种方法都能用在牙膏中的氟含量的测定。

离子选择电极法是国家标准对牙膏中的氟的测定的方法之一。

[4]相比起来，分光光度法是相对成熟的微量氟分析方法，测定速度快，选择性高，线性范围宽[5]，但受条件影响多；离子色谱法精密度好，检出限低，节省试剂，对环境无污染，但仪器昂贵。

[6] 本实验采用氟离子选择电极直接点位分析法测定牙膏样品中的氟。

电极电位相对稳定，故测定结果精密度良好。

使用本方法测定牙膏样品中的氟含量，方便快捷，结果准确。

2.实验部分2.1.仪器与试剂2.1.1.仪器EUTECH pH 510型pH计/离子计；电磁搅拌器；氟离子选择电极；Ag/AgCl 电极；超声波清洗器2.1.2.试剂F-标准溶液(0.1000mol·L-1)；TISAB(总离子强度调节缓冲溶液)；高露洁全面防蛀牙膏。

离子选择性电极法测定牙膏中氟含量研究

ＳｕｄｎＦｌｒｄｆＴｏｔｔｙｏｕｏｉｅｏｏｈｐａｔｙＤｅｅｍｉａｉｎｆｏｓｌｃｉｅＥｌｃｒｄｓｅｂｔｒｎｔｏｏｒＩｎ— ｅｅｔｖｅｔｏｅ
ＹａｈＧｕｉ，ｎｎｋｕｐｕＤｏｇＢｉｇｎ
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Ｋｅｗｏｄ：ｏｔｐｓｅＦｕｒｅｉｎｓｌｃｉｅｅｅｔｄ；ｓｎａｄＣＩｅｙｒｓｔｏｈａｔ；ｌｏｉ；ｏｅｅｔｌｃｒｅｔｄｒＵ’ ｄｖｏａＶ
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ＡｂｔａｔＵｓｎｌｏｉｅｉｎｓｌｃｉｃｅｅｔｏｅａｄｎＳＢｂｆｅｏｔｌｔｓｉｇｃｎｉｏｓｏｌｔｎｒｅａｄｓｌｂｅｆｏｉｅｔｏｈａｔｎｔｅｓｒｃ：ｉｇＦｕｒｄｏ — ｅｃｔｘｌｃｒｄｄｉｇＴＩＡｕｒｃｎｒｅｔｏｄｔｎ，ｃｍｐｅｉｇｆｎｏｕｌｕｒｏｔｐｓｅｉｈｏｎｉｅｌｄｄｔｒｉａｉｎｏｏｏｔｎｅｅｍｎｔｆｉｎｃｎｅｔｗｉｔｅｕｅｏ ’ ｏｅｔｌｎｌｓｓｔｅｍｅｈｄｄｔｃｉｎｒｎｅ ×１～Ｉｍｏｌ，ｅｏｅ．９５％，ｔｓｓｍｐｅｒｌｂｅａｄｗｏｙｏｔｈｓｔｔｎｉａｙｉ、ｈｈｐａａｔｏｅｅｔａｇ，１０ｏ ×１０ｌｒｃｖＷ９Ｌｉｉｉｌ，ｅｉｌ，ｎａ￣ｈ

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告

1 氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告试剂与仪器试剂（1）F-标准溶液（L）：实验室提供；（2）TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）：实验室提供，在500ml水中，加入57ml冰醋酸，的氯化钠和的柠檬酸钠，用水稀释至1L，pH值为至。

表一：TISAB的组成与离子强度组成C i Z i2NaCl（1mol/L）Hac（L）NaAc（L）柠檬酸三钠（L）I Z I2= mol/L pH=～112+112=2弱酸+=+=仪器pH510型pH计/离子计；电磁搅拌器；氟离子选择性电极，Ag/AgCl电极，超声波清洗器。

～mol/L的氟的标准溶液系列的配置取50ml的容量瓶，加入L氟标准液，加入25mlTISAC，用水稀释至刻度。

照此法，配置～的氟的标准溶液，浓度差为10倍。

标准氟工作曲线的制作利用pH510型pH计/离子计，由稀至浓测量上述标准溶液系列的电位值。

以F-浓度的对数为横坐标，电位（mV）为纵坐标，绘制标准曲线。

标准曲线如图一。

牙膏中氟含量的测定准确称取的牙膏样品于小烧杯中，用25mlTISAB稀释转移到50ml容量瓶。

定容，超声波震荡几分钟。

取待测液用以上pH510型pH计/离子计测量此时溶液的电位值，记录于表一。

根据标准氟工作曲线以及样品的电位值求出牙膏中所含有的氟的浓度，并与国家标准进行比对。

3 结果与讨论数据记录表二：离子选择性电极直接测量牙膏中氟含量的结果记录表C F- / mol/L E /mV空白液483419358300242牙膏样品316表三：样品测定结果记录表样品质量/g牙膏中氟含量/%316数据处理根据所获得的实验数据，用Excel软件合成E（mV）-(-lgC F-)工作曲线，得到的工作曲线图和关系数据如图一所示：图一：E（mV）-(-lgC F-)工作曲线由工作曲线得知，线性回归方程E/mV=（C F-/mol/L）+,故牙膏中的氟含量为：C F-=10^［（）/］)=10^= 10-4mol/L;则牙膏里的F-含量为：m==;则牙膏里的F-含量为：w= mg/g;以质量分数百分含量表示：w，=%实验讨论～L的氟的标准溶液的配置在配置溶液时，每种浓度的标准溶液加入了25ml TISAB试液，其目的是：（1）作为缓冲液保持pH值在至，消除了OH-的干扰，并且不易形成氟化氢缔合物；（2）其柠檬酸盐能络合Al3+、Fe3+等使原来被它们缔合的氟离子释放出来；（3）保持溶液的总离子强度基本固定不变；（4）加快平衡时间。