实验一 水中氟化物的测定

实验一水中氟化物的测定（氟离子选择电极法）

一、实验原理

将氟离子选择电极和外参比电极（如甘汞电极）浸入欲测含氟溶液，构成原电池。该原电池电动势与氟离子活度的对数呈线性关系通过测量电极与已知F-浓度溶液组成的原电池电动势和电极与待测F-浓度溶液组成原电池的电动势，在离子活度固定的条件下即可计算出待测水样中F-浓度。常用定量方法是标准曲线法和标准加入法。

对于污染严重的生活污染水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。

二、仪器设备

1．磁力搅拌器

2．离子活度计或pH计，精确到0.1mv

3．电极插口转换器

4．饱和甘汞电极和氟离子选择性电极

5．盛溶液的器皿

（1）200ml聚乙稀塑料瓶――放氟化物标准贮备液

（2）250 ml细口瓶2个――放离子强度调节缓冲溶液和盐酸

（3）200ml烧杯――放待测水样

（4）200ml烧杯――作为废液缸

（5）50ml的小烧杯、牛角勺或镊子――洗转子

6．取溶液的器具

（1）10ml移液管2支――分别吸标准贮备液和标准使用液

（2）20ml移液管1支――吸待测水样

7．测量所用器皿

（1）50ml的容量瓶6个――配标准系列

（2）100 ml的容量瓶2个――配TISAB和标准使用液

（3）聚四氟乙烯的小烧杯6个――放配好的标准系列

8．洗耳球1个

9．移液管架1个

10．转子1个

11．洗瓶1个

12．滤纸1～2张――擦电极上的水

13．半对数坐标纸

14．分析天平

15．20ml量筒――量取离子强度调节缓冲溶液

16．精密pH试纸（5～8）

三、药品试剂

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基准氟化钠（NaF）(预先于105—110℃烘干2h，或者于500—650℃烘干给40min，冷却)，用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙稀瓶中。此溶液每毫升含氟离子100μg。

2．2mo1/L盐酸溶液。

四、测定步聚

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。测量前，试液应达到室温，并与标准溶液温度一致（温差不得超过±1℃）。

2．氟化物标准溶液配制：用无分度吸管吸取氟化钠标准贮备液10.00mL。注入100mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟离子10μg。

3．总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）配制：称取5.88g二水合柠檬酸钠和8.5g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5—6。转入100mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。

4．标准曲线绘制：

用移液管移取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 聚乙稀杯中，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态电位值（E）。在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。在半对数坐标纸上绘制E-1gC 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线上。

5．水样测定：

用移液管移取20.00ml水样，置于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。将其移入100 mL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（E x）。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并且滤纸吸去水分。根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得氟化物的含量。

6．空白试验：

用去离子水代替水样，按测定样品的条件和步聚进行测定。

7．实验完成后，用去离子水将电极冲洗干净，放入去离子水中。然后关掉仪器，将其它玻璃器皿清洗干净，摆放整齐，擦净桌面。

五、结果计算

1．标准曲线法：根据从标准曲线上查知稀释水样的浓度和稀释倍数即可计算水样中氟化物含量（mg/L）。

六、注意事项

1．所有玻璃仪器在使用之前要清洗干净，先用自来水洗三遍，再用去离子水洗三遍。移液管移取溶液时，要用该溶液润洗三遍再移取，聚乙烯杯盛标准溶液时，先用标准溶液润洗三遍。

2．电极用后应用水充分冲洗干净，并用滤纸吸去水分，放在空气中，或者放在稀的氟化物标准溶液中，如果短时间不再使用，应洗净，吸去水分，套上保护电极每感部倍的保护帽。电极使用前仍应洗净，并吸去水分。

3．分析容器应用塑料容器，硅酸盐（玻璃）易与氟反应（生成SiF4、Na2SiF6）。测定标准溶液时浓度由低到高，以免影响后一个浓度的测定。

4．测定的电位稳定后读取读数，若1分钟内只变化0.5—1mV，则达到稳定。

5．不得用手指触摸电极的敏感膜；如查电极膜表面被有机物等沾污，必须先清洗干净后才能使用。

七、测定误差

合成水样：1.0mg/L的F-离子,10倍量的Al3+，200倍量的Fe3+及SiO32-的合成水样，9次平行测定的相对标准偏差为0.3%；加标回收率为99.4%。