离子选择性电极法测定
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。
离子选择电极法测定水中的微量氟离子
离子选择电极法测定水中的微量氟离子氟离子是一种常见的水中微量离子，它的存在对人体健康有一定的影响。
因此，对水中微量氟离子的测定显得尤为重要。
离子选择电极法是一种常用的测定水中微量离子的方法，下面将详细介绍离子选择电极法测定水中微量氟离子的原理、方法和注意事项。
一、原理离子选择电极法是一种基于离子选择电极的电化学分析方法。
离子选择电极是一种特殊的电极，它能够选择性地响应某种离子的浓度变化。
在离子选择电极法中，离子选择电极和参比电极组成电池，通过测量电池的电势变化来确定待测离子的浓度。
对于水中微量氟离子的测定，常用的离子选择电极是氟离子选择电极。
氟离子选择电极的工作原理是：电极表面涂有一层氟离子选择性膜，当待测溶液中存在氟离子时，氟离子会与选择性膜中的离子交换，导致电极表面的电势发生变化。
通过测量电势变化，可以计算出待测溶液中氟离子的浓度。
二、方法1. 仪器和试剂离子选择电极、参比电极、电位计、磁力搅拌器、分析天平、标准氟离子溶液、去离子水等。
2. 样品处理将待测水样取适量，加入少量去离子水稀释，使其浓度在离子选择电极的测量范围内。
3. 测量操作将离子选择电极和参比电极插入待测溶液中，开启磁力搅拌器，使溶液充分混合。
记录电位计上的电势值，待电势稳定后记录电势值。
重复测量3次，取平均值作为测量结果。
4. 标准曲线的绘制取不同浓度的标准氟离子溶液，按照上述方法测量其电势值，绘制出标准曲线。
通过标准曲线可以计算出待测水样中氟离子的浓度。
三、注意事项1. 离子选择电极的选择应根据待测离子的种类进行选择。
2. 测量前应将离子选择电极和参比电极清洗干净，避免污染。
3. 测量时应保持溶液充分混合，避免测量误差。
4. 测量结果应重复测量多次，取平均值作为最终结果。
5. 标准曲线的绘制应根据实际情况进行调整，以提高测量精度。
离子选择电极法是一种简单、快速、准确的测定水中微量氟离子的方法。
在实际应用中，应根据实际情况进行调整，以提高测量精度。
离子选择性电极测量氟离子
实验二离子选择电极法测定氟离子一、实验目的1. 巩固离子选择电极法的理论2. 了解并学会通用离子计的操作方法3. 掌握校正曲线的分析技术4. 了解氟离子电极测定的测试条件二、方法原理氟是人体必需的微量元素。
摄入适量的氟有利于牙齿的健康。
但摄入过多时，则对人体有害。
轻者造成斑釉牙，重者造成氟胃症。
测定溶液中的氟离子，一般由氟离子选择电极作指示，饱和甘汞电极作参比电极，与待测液（或标准溶液）组成测量电池，可表示为:Ag,AgCl，NaCl(0.1mol/L)∣LaF3膜∣（待测液或标准溶液）‖KCl(饱和溶液)Hg2Cl2，Hg其电池电动势：E电池=φSCE-φF-而φF-=φAg/Agcl+ K -FRTlnαF-因此：E电池=φSCE-φAg/Agcl- K +FRTlnαF-令：K’=φSCE -φAg/Agcl- K，则E电池= K’ +FRTlnαF-在25℃时，E电池表示为:E电池=K’+0.059lgαF-式中K’为内外参比电极电位及不对称电位常数。
这样通过测定电位值，即可得到氟离子的活度（或浓度）。
本实验采用校正曲线法。
配制一系列已知浓度的氟离子标准溶液，加入总离子强度调节剂（TISAB）,得到对应的电位值（E），绘制E--lgCF-校正曲线。
未知样品测得电位值Ex值后，在校正曲线上查处对应的氟离子浓度，即得分析结果。
LaF3单晶敏感膜电极，在氟离子浓度为1.00×10-1---1.00×10-6mol/L的范围内，氟电极电位与lgC呈线性关系。
三、仪器与试剂1.仪器:氟离子选择电极，232型饱和甘汞电极，磁力搅拌器，pHS—3C酸度计，塑料小烧杯5只，10ml移液管5支，25ml量筒一个，100ml容量瓶5个，250ml 容量瓶，烧杯2个（250ml、100ml各一个），滴管、玻璃棒、吸耳球各一个。
2.试剂：用去离子水配制以下试剂，且都是用聚氯乙烯塑料瓶储存。
（1）1.000×10-1mol/L F-标准储备液：准确称取NaF（分析纯，120℃烘1h）4.199g溶与容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。
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。
离子选择电极法测定土壤中的水溶性氟化物
088地质环境DI ZHI HUAN JING土壤中的氟化物是水和食物中的氟的主要来源，可通过[1]饮用水、降水、及飘尘等途径影响人类的健康。
氟在土壤中的存在形态极为复杂，其中水溶性氟对植物、动物、微[2]生物及人类有较高的有效性，被国家生态环境部列为土壤无机污染物的重要控制指标之一。
目前土壤中的水溶性氟化物的测定方法有离子选择电极法和离子色谱法2种。
离子色谱法干扰因素比较多，仪器价格比较贵，分析成本比较高。
而离子选择电极法具有操作简单，成本低，精密度好，准确度高等优点。
因此，选择离子选择电极法测定土壤中的水溶性氟。
1 实验部分1.1 仪器设备及试剂1）多参数测试仪S220-F，精度±0.1mV 。
2）PerfectION 复合氟离子电极。
3）超声波清洗器，频率20-50KHz。
4）离心机。
5）聚乙烯瓶（带盖）：100mL。
6）聚乙烯离心管。
7）氢氧化钠（NaOH）溶液：c（NaOH）=0.1mol/L，称取4g 氢氧化钠（分析纯），用蒸馏水溶解后定容至1L。
8）1+1盐酸（HCl）溶液：用量筒准确量取250mL 的盐酸（优级纯），用蒸馏水稀释至500mL。
9）1.0mol/L 柠檬酸三钠（Na C H O ·7H O）缓冲溶液：36572称取294g 柠檬酸三钠放入1000mL 的烧杯中，加入约900mL 的蒸馏水，溶解，用盐酸溶液调节pH 至6.0-7.0，装入塑料瓶中，冷藏。
10）氟化钠（NaF）：优级纯，经105-110℃烘干2小时，干燥冷却。
-11）氟标准溶液：ρ（F ）=500mg/L称取1.1050g 氟化钠，用蒸馏水溶解后，转至1000mL 的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线，摇匀，装入塑料瓶中。
-12）氟标准工作液：ρ（F ）=50.0mg/L量取氟标准溶液（11）10.00mL，转至100mL 的容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度线，摇匀。
1.2 实验步骤称取5.00g 的土壤样品装入聚乙烯瓶中，加入50mL 的蒸馏水，盖上盖子，放入超声震荡器中，震荡30分钟，震荡过程温度应控制在20-30℃，静置，取一定量清液倒入聚乙烯离心管中，放入转速为4000r/min 离心机，离心5-10分钟，取上层清液待测。
离子选择性电极法测定氯离子
离子选择性电极法测定氯离子实验目的：⑴了解氟离子选择性电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件；⑵掌握离子计的使用方法。
实验原理：氟离子选择性电极是目前比较成熟的一种离子选择性电极。
将氟化镧单晶（掺微量氟化铕）封在塑料管的一端，管内装0.1mol/LNaF和0.1mol/L NaCl溶液，以Ag/AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择电极。
测量水样中的氟离子浓度时，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，构成如下电池：氟离子选择性电极︳试液‖SCE在忽略液接电位的情况下，电池的电动势可表示为如下：E = b - 0.0592log a(F-) .由于水样中常含有干扰物质氢氧根离子，可发生以下反应：LaF3+3OH- =La(OH)3+3F-对测定产生正干扰，在较高酸度时形成HF2-而降低F-离子活度，故需用乙酸缓冲溶液控制溶液的pH；常见阳离子如Fe3+,Al3+,Sn(Ⅳ)可与F-形成配合物而产生干扰，故采用柠檬酸钠进行掩蔽；在测量水样中的氟离子活度时必须加入大量电解质控制试液的离子强度；在本实验中使用总离子强度调节缓冲液除去干扰因素。
仪器与试剂：离子计，氟离子选择电极，饱和甘汞电极，电磁搅拌器，100mL容量瓶5个，100mL塑料烧杯5个，10mL移液管2个；0.1000mol/L F-标准溶液，总离子强度调节缓冲液（TISAB）。
实验步骤：⑴氟离子选择电极的准备：在使用氟离子选择电极前，将其浸泡在含有10-4 mol/L F-溶液中浸泡30分钟，然后取出再将其浸入去离子水中，在离子计上测量其电位值，然后更换去离子水，观测其电位变化，直至其电位稳定不变化位置。
⑵线性范围及能斯特斜率的测量：在5只100mL容量瓶中，用10mL移液管移取0.1000mol/L F-标准溶液于第一只容量瓶中，加入TISAB 10mL，用去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-2mol/L F-溶液;在第二只容量瓶中加入1.00×10-2mol/L F-溶液10mL 和TISAB 10mL，用去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-3mol/L F-溶液;按照上述方法依次配制1.00×10-6到1.00×10-4mol/LF-标准溶液。
仪器分析实验 离子选择性电极测定天然水中F-
实验四 离子选择性电极测定天然水中F -一、实验目的1、掌握用氟离子选择性电极测定水中氟含量的原理和方法；2、掌握氟离子选择性电极的结构和使用条件；3、学会精密酸度计的使用方法。
二、实验原理饮用水中的氟含量的高低对人体的健康有一定的影响，氟的含量过低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜的含量为0.5毫克/升左右。
目前测定氟的方法有比色法和电位法。
前者的测量范围较宽，但干扰因素多，往往要对试样进行预处理，后者的测量范围虽然范围不如前者宽，但一般能满足大多数水质分析的要求，而且操作简便，干扰少，样品一般不必进行预处理。
因此，现在电位法测定氟离子以成为常规的分析方法。
本实验中应用氟离子选择性电极、饱和甘汞电极（SCE ）和待测试液组成原电池。
测量的电池电动势E 与氟离子活度符合能斯特方程：--=F C S K E lg （1）式中，S 为电极响应斜率。
25℃时上式可写作：--=F C K E lg 0592.0 （2）由于水样中常含有干扰物质氢氧根离子，可发生以下反应：LaF 3+3OH - =La(OH)3+3F -对测定产生正干扰，在较高酸度时形成HF 2-而降低F -离子活度，故需用乙酸缓冲溶液控制溶液的pH ；常见阳离子如Fe 3+,Al 3+,Sn(Ⅳ)可与F -形成配合物而产生干扰，故采用柠檬酸钠进行掩蔽；在测量水样中的氟离子活度时必须加入大量电解质控制试液的离子强度；在本实验中使用总离子强度调节缓冲液除去干扰因素。
为排除基体成分干扰，可使用单次标准加入法：设试液中F -浓度为C x ，体积为V x ，测试电位为E x 。
F -加入浓度为C x ，体积为Vs 的F -标准溶液后，测试电位为E x+s 。
则：X X C S K E lg -= （3）S X S X C S K E ++-=lg （4）所以，1212lg lg E E C C S --= （5） S X S S S X C C S E E E ++=-=∆lg（6） 式（5）中，C 1、C 2为标准溶液中F -浓度，E 1、E 2相应电位。
仪器分析实验二用氟离子选择性电极测定水中微量F-离子
9408 离子选择电极法测定水中氟的含量.doc实验十二离子选择电极法测定水中氟的含量；一、目的要求；1、掌握电位法的测定原理和方法；2、学会正确使用；自从氟离子选择电极问世以来，用该电极直接电位法测；图1氟离子选择电极结构简图；以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入；氟离子选择电极│F－试液│饱和甘汞电极；当试液的离子强度为定值时，电池的电动势E 与F－试；2.303RT；E?K?lgCF?；F实验十二离子选择电极法测定水中氟的含量一、目的要求1、掌握电位法的测定原理和方法；2、学会正确使用氟离子选择电极。
二、方法原理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LaF3单晶(结构简图见图1)。
图1 氟离子选择电极结构简图以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入试液中，组成一个测量电池：氟离子选择电极│F－试液│饱和甘汞电极当试液的离子强度为定值时，电池的电动势E与F－试液的浓度CF－有确定的关系：2.303RTE?K?lgCF?FE与lgCF?成线性关系，因此可以用直接电位法测定F －的浓度。
当氟电极插入到F-溶液中时，F-在晶体膜表面进行交换。
25℃时： E = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF离子选择性电极测量的是溶液中的离子活度，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，才可以近似认为测量的是离子浓度。
本实验用标准工作曲线法测定水中氟离子的含量，测量的pH值范围为5.0－6.0，加入含有氯化钠、乙酸及柠檬酸钠的总离子强度调节缓冲剂（TISAB）以控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。
三、仪器与试剂仪器： pH离子计，电磁搅拌器；氟离子选择电极和饱和甘汞电极各一支；玻璃器皿一套。
试剂：0.1000mol/L氟标准溶液：准确称取经105℃下烘2h的NaF4.199g，用二次去离子水溶解后定容于1L容量瓶中，贮存于聚乙烯瓶中备用。
离子选择性电极法测定水样中氟离子的含量
四、数据处理
标准曲线法：
绘制Ｅ～ 曲线 查出pFx, 则 绘制Ｅ～pF曲线，查出 Ｅ～ 曲线， pF＝ pFx－１，求出 －的浓度。 求出F 的浓度。 ＝ － 一次标准溶液加入法：
Cx= CsVs Vx+Vs (10△E/S-1)-1 (mol/L)
总离子强度调节缓冲溶液（total ionic strength 总离子强度调节缓冲溶液 adjustment buffer, TISAB):
五、思考题
1. 什么是离子选择性电极？ 什么是离子选择性电极？ 2. 为什么可以使用氟离子选择性电极测定氟离子的含量？ 为什么可以使用氟离子选择性电极测定氟离子的含量？ 3. 测定过程中用到几支电极，分别起什么作用？ 测定过程中用到几支电极，分别起什么作用？ 4. 简述总离子强度调节缓冲溶液的组成及作用。 简述总离子强度调节缓冲溶液的组成及作用。 5. 自来水样品能否直接测定？ 自来水样品能否直接测定？ 6. 实验用到的定量分析方法有哪几种？ 实验用到的定量分析方法有哪几种？
4. 用一次标准溶液加入法进行测定
在干燥的烧杯中分别加入样品25.00mL、 、 在干燥的烧杯中分别加入样品 TISAB5.00mL、二次水 、二次水20.00mL，搅拌均匀，放入搅拌 ，搅拌均匀， 磁子，插入洗净的两支电极，待读数不变稳定2min后记 磁子，插入洗净的两支电极，待读数不变稳定 后记 录电动势的值。再向此烧杯中准确加入1.00mL pF=1.00 录电动势的值。再向此烧杯中准确加入 标准溶液， 的NaF标准溶液，搅拌均匀，再次记录电动势的值。两 标准溶液 搅拌均匀，再次记录电动势的值。 次差值用△ 表示。 次差值用△Ｅ表示。
三、实验步骤
１、仪器的连接 将氟离子选择性电极与饱和甘汞电极分别与酸 度计的接口相连接，开启仪器开关，预热仪器。 度计的接口相连接，开启仪器开关，预热仪器。 ２、清洗电极 取二次水50mＬ置于烧杯中，放入搅拌磁子， Ｌ置于烧杯中，放入搅拌磁子， 取二次水 插入氟离子选择性电极与饱和甘汞电极， 插入氟离子选择性电极与饱和甘汞电极，开动电磁 搅拌器，清洗至读数恒定。 搅拌器，清洗至读数恒定。
离子选择性电极测定法——矿物质的测定方法
离子选择性电极测定法——矿物质的测定方法一、概述 [H+]的测量关键性的问题是电位计是否能被用来测定其他离子。
最近几年这个问题已引起了广泛的重视。
事实上，许多电极已经进展为可挺直对多种阳离子和阴离子举行测定，如溴化物、钙、氯化物、氟化物、钾、钠和硫，甚至有可以测定可溶性气体的电极，如氨、CO2和O2。
因为其他离子的干扰，使得一些办法在应用上有一定的限制，通常这一问题的解决可以通过调整pH来削减干扰或通过络合作用、沉淀反应来去除干扰。
转变玻璃电极的组成可转变玻璃膜对其他离子的敏感性，一种对钾敏感的电极的膜组成为：71% SiO2、11% Na2O和18% Al2O3。
一种典型的钠离子电极可在0.000001一1mol/L或0.023一23000mg/kg范围内举行测定。
但是可能会受到银离子、锂离子，钾离子，铵离子的干扰，反应时光少于30s。
在这个系统中也可用法复合钠离子挑选性电极，其中包含了甘汞参比电极。
固态离子挑选性电极也同样牢靠。
这些电极不用法玻璃传感膜，其活性膜是由单一的经稀土元素处理的无机结晶体组成，氟电极就是一个很好的例子，其电极是由经铕处理过的氟化镧组成，转变了电荷通透性并且降低了电阻，用这种电极可以测出浓度达到0.02mg/kg浓度的氟化物。
其他普遍用法的固态离子挑选性电极同样牢靠，例如溴电极可以测定的浓度极限为0.04mg/kg,氯电极为0.178mg/kg；相应地，全部固态离子挑选性电极的响应时光都少于30s，但这些电极同样碰到其他干扰离子的干扰问题。
除了各种玻璃膜电极和固态电极外，值得强调的是，还有许多其他类型的电极，如沉淀一渗透膜，液一液膜，甚至酶电极一气体感应电极的应用也日益增强，这些电极具有气体渗透性膜和与内部缓冲溶液相衔接的pH复合电极，透过这层膜，气体能溶解于小包着复合电极的pH缓冲溶液的薄膜层中，溶解的气体引起了溶液pH的变幻，同时复合电极也能探测到这种变幻，氨、CO2、SO2和O2都能由该类电极举行测定。
实验17 离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、钙离子
尿液 25 mmol/24h～100mmol/24h
3. 氯 血清 96 mmol/L～108 mmol/L
脑脊液 120 mmol/L～132 mmol/L
尿液 170 mmol/24h～250 mmol/24h
4. 钙离子 成人血清 1.10 mmol/L～1.34mmol/L
儿童约比成人高 0.05mmol/L
全国高等医药院校医学检验专业规划教材
3
临床生物化学检验实验指导 （第二版）
实验17 离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、钙离子
试剂与器材
1. 高浓度斜率液 2. 低浓度斜率液 3. 去蛋白液 4. 电极活化液。
仪器生产厂家配套供应。 5. 仪器 电解质分析仪
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4
临床生物化学检验实验指导 （第二版）
全国高等医药院校医学检验专业规划教材
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临床生物化学检验实验指导 （第二版）
实验17 离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、钙离子
3．血清氯测定的临床意义
（1）血清氯离子增加：可见于急性肾小球肾炎和慢 性肾小球肾炎、碳酸氢盐丧失、输入含氯量高的 药物时、大量服用氯化铵 等。
（2）血清氯离子减少：常见于频繁呕吐和胃肠道减 压、急性肾功能不全、肾上腺皮质机能亢进、慢 性呼吸功能不全、心功能不全，肝硬化腹水等。
实验17 离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、钙离子
思考题
1. 阐述离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、 钙离子的原理。
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5
临床生物化学检验实验指导 （第二版）
实验17 离子选择性电极法测定血清钾、钠、氯、钙离子
参考范围
1. 钠 血清 136 mmol/L ～145mmol/L
离子选择性电极法测定 氟化物 原始记录
检测人： 校核人：审核人
离子选择性电极法测定氟化物原始记录
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样品编号
取样量
（mL）
定容体积（）
稀释倍数
电位值（mV）
活度X
计算结果
（mg/L）
报出结果
（mg/L）
检测人： 校核人：审核人：
离子选择性电极法测定氟化物原始记录
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检测项目
氟化物
检测开始时间
年月日
检测依据
GB/T 5750.5-2006
检测结束时间
年月日
检测方法
3.1离子选择电极法
温度及相对湿度
℃%
仪器型号及名称
PXSJ-216F离子计
仪器编号
××/H×-021
/
/
样品处理情况
直接取样
标准贮备液配制
(F-=500mg/L )
国家标准物质GSB07-1266-2000 101716有效期至2023年03月
标准使用液配制
（10μg/mL）
取国家标准物质稀释至10μg/mL
标准使用液浓度
10μg/mL
（ 氟化物 ）标准系列
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
标液移取体积(mL)
氟化物含量(mg/L)
活度X
电位值A(mV)
相关系数r：截距b：斜率a：
最低检测质量浓度
0.2mg/L
最低检出质量
2μg
空白电位值
计算公式
ρ（F-）=10-X
ρ（F-）——水样中氟化物的质量浓度，mg/L；
X——从标准曲线上查得的活度值。
离子选择性电极法在碘测定中的应用
离子选择性电极法在碘测定中的应用
离子选择性电极法是一种常用的分析方法，它可以用来测定溶液中的离子浓度。
它的原理是，在电极表面上形成一层电荷屏障，使得某些离子可以通过，而其他离子则不能通过。
因此，可以通过测量电极上的电位来测定溶液中的离子浓度。
离子选择性电极法在碘测定中有着重要的应用。
碘是一种重要的微量元素，它
可以用来检测水中的污染物，也可以用来检测食品中的污染物。
碘的测定一般采用离子选择性电极法，因为它可以精确测定碘的浓度。
离子选择性电极法在碘测定中的应用非常广泛，它可以用来测定水中的碘浓度，也可以用来测定食品中的碘浓度。
此外，它还可以用来测定其他离子的浓度，如氯离子、硫酸根离子等。
离子选择性电极法在碘测定中的应用非常重要，它可以提供准确、可靠的测定
结果，为环境保护和食品安全提供重要的参考依据。
4.氟离子选择性电极法测定自来水中的氟含量
氟离子选择性电极法测定自来水中氟离子含量一 实验目的1 熟悉仪器的基本操作。
2 掌握氟离子选择性电极法测定水样中氟离子含量的原理。
3 学会以“氟离子选择性电极”为指示电极，测定水样中氟离子含量的测定方法。
二 实验原理以氟离子选择性电极（为指示电极）、饱和甘汞电极（为参比电极），与被测溶液组成一个电化学电池。
测定前将总离子强度调节剂TISAB 加入到被测溶液中以保证该溶液的离子强度基本不发生变化。
一定条件下其电池的电动势E 与氟离子活度αF -的对数值成直线关系。
测量时，若指示电极接正极，则()C K E oF 25lg 0592.0'--=α。
当被测溶液的总离子强度不变时，氟离子选择性电极的电极电位与溶液中氟离子浓度的对数呈线性关系，即()C C K E o F 25lg 0592.0'--=。
可用标准曲线法和标准加入法进行测定。
三 仪器1 自动电位滴定仪（ZDJ-4A 型） 一台2 氟离子选择性电极（PF-1） 1个，指示电极5 容量瓶 50mL ，9个/2个6 分度移液管 1mL 、10 mL 各1个7 移液管 25 mL ，1个8 量筒 10 mL ，1个9 塑料试杯 50 mL ，若干个 四 试剂1 氟离子标准储备液（100μg/ mL ）：将分析纯的氟化钠于120℃烘干2h ，冷却后准确称取0.2210g 于小烧杯中，用去离子水溶解后转移到1000 mL 容量瓶中，定容摇匀。
转移至聚乙烯塑料瓶中备用。
2 氟离子标准使用液（10μg/ mL ）：准确移取10 mL 氟离子标准储备液定量转移到100 mL 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，定容摇匀。
3 NaOH 6mol/L4 总离子强度调节剂TISAB 溶液：于1000 mL 烧杯中，加入500 mL 去离子水，随之量取60 mL 冰醋酸倒入其中。
再将称取的NaCl 58g ，及二水柠檬酸钠12g 倒入后，搅拌至完全溶解。
第八节离子选择性电极法.
Cx=
CsVs
Vx+Vs
(10△E/S-1)-1
(mol/L)
S-斜率，可用稀释法求：测E2后在保持总离子 强度不变的情况下，溶液稀释1倍，测E3.
E 2 E3 S lg 2
22:58
10
3格式作图法
又称连续标准加入法。在测量过程中连续多次加入标 准溶液，根据一系列的△E所对应的VS作图求得待测 离子浓度。 准确度较一次加入法高。使用计算机计算在实际斜 率偏离理论斜率时仍能得到准确结果。
离子选择电极法
22:58
1
离子选择性电极
1）概念：是一类电化学传感器，又称膜电极。利用膜材
料对溶液中某种离子产生选择性响应，来指示该离子 的离子活度。 2）结构：敏感膜、内参比电极、内参比溶液。 敏感膜、内参比溶液均含与待测离子相同的离子。 内参比电极：Ag/AgCl 内参液：待测离子+Cl敏感膜22:58ຫໍສະໝຸດ 6三分析方法
1标准曲线法 配制一系列浓度不同的F标准溶液， 并分别与氟离子选择性电极和饱和甘汞 电极组成化学电池，测定其电动势，绘 制E~ loga曲线；在相同条件下，测定由 试样溶液和电极组成电池的电动势Ex， 并从标准曲线上查出对应的logax, 求出 待测离子浓度。
7
22:58
标准曲线法的特点
1操作简单，适合简单体系的样品，但要求标准 溶液和待测溶液的组成相近，溶液的离子活度 相同，温度相同。一般需要加入适当的“离子 强度缓冲剂”，以确保标准溶液和试样的离子 活度一致，同时控制溶液的PH和掩蔽干扰离子。 2可测范围广，适合批量样品分析
3即使电极响应不完全服从Nernst方程，也可得 到满意结果
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氟含量的测定 ─ 离子选择性电极法
测 从最低浓度的溶液开始 按浓度增加的顺序 将校准溶液和试液串插排列依
次进行测量 在统一固定的响应时间 读取每个溶液的平衡电位值 从工作曲线
上查出相应的氟的浓度
注 氟离子选择电极使用前使之处于最低氟离子浓度的溶液中 直至电位稳
定
５．５ 工作曲线的绘制
于一组５０ｍＬ聚乙稀烧杯中 各移入１０．０ｍＬ底液 按表１ 准确加入不同体积
檬酸钠—硝酸钾离子缓冲溶液 用氟离子选择电极电位法直接测定
３ 试剂 ３．１ 氢氧化钠（片状干燥的） ３．２ 过氧化钠 ３．３ 氨水 ρ０．９８ｇ ｍＬ ３．４ 盐酸 ρ１．１９ｇ ｍＬ ３．５ 盐酸 １ １ １ ９ ３．６ 乙醇 ３．７ 氢氧化钠溶液 ２０ｇ／Ｌ ３．８ 柠檬酸钠 硝酸钾缓冲液 ｐＨ６．５ 称取１４７．０５ｇ柠檬酸钠（Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７ ２Ｈ２Ｏ）和５０．５ｇ硝酸钾 分别溶于约４００ｍＬ 水中 合并后 用盐酸（１ ９）和氢氧化钠溶液（２０ｇ／Ｌ）调节ｐＨ为６．５ ０．１ 然后 移入１０００ｍＬ容量瓶中 用水稀释至刻度 混匀 ３．９ 柠檬酸钠缓冲溶液 ｐＨ５．０ 溶解２９４．１柠檬酸三钠（Ｎａ３Ｃ６Ｈ５Ｏ７ ２Ｈ２Ｏ）于８００ｍＬ水中 用盐酸（１ １）调整 ｐＨ为５．０ ０．１ 然后移入１０００ｍＬ容瓶中 用水稀释至刻度 混匀 ３．１０ 磺基水扬酸 ＥＤＴＡ缓冲溶液 ｐＨ９．０ 称取１００ｇ磺基水扬酸溶于５００ｍＬ水中 加入氨水调至碱性 加入４０ｇＥＤＴＡ溶解 后 调整ｐＨ为９．０ 移入１０００ｍＬ容量瓶 混匀 ３．１１ 氟标准溶液 ３．１１．１ 氟贮备液 １．００ｍｇ／ｍＬ 称取２．２１０１ｇ预先在１２０ 干燥１ｈ并置于干燥器中冷却至室温的氟化钠（优级 纯） 溶于水中 移入１０００ｍＬ容量瓶中 用水稀释至刻度 混匀 此溶液１ｍＬ含１．００ｍｇ氟 ３．１１．２ 氟标准溶液Ａ １００．０µｇ／ｍＬ 分取５０．００ｍＬ氟标准溶液（１．００ｍｇ／ｍＬ） 置于５００ｍＬ容量瓶中 用水稀释至刻 度 混匀 此溶液１ｍＬ含１００．０µｇ氟 ３．１１．３ 氟标准溶液Ｂ １０．０µｇ ／ｍＬ 分取５０．００ｍＬ氟标准溶液（１００．０µｇ／ｍＬ） 置于５００ｍＬ容量瓶中 用水稀释至刻 度 混匀 此溶液１ｍＬ含１０．０µｇ氟 ３．１１．４ 氟标准溶液Ｃ １．０µｇ ／ｍＬ
离子选择电极法测定
离子选择电极法测定氟离子2005级化学教育（4）班谢小花 40507153一、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0.1mol.L-1NaF和0.1 mol.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，组成测量电池，即：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: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1～10-6 moL.L-1范围符合能斯特方程式。
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-、HCO3-等不干扰，主要干扰物质是OH-。
产生干扰的原因，很可能由于在膜表面发生如下反应：①选择性阴离子: OH- LaF3 + 3OH-＝ La(OH)3 + 3F-反应产物F-因电极本身的响应而造成正干扰。
在较高酸度时形成HF2-而降低F-离子活度，因此，测定时需控制试液PH在5—6之间。
通常用乙酸缓冲溶液控制溶液的PH。
阳离子: Fe3+、Al3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F-形成稳定配位离子)，可加入柠檬酸钠进行掩蔽。
②支持电解质------控制试液的离子强度。
③总离子强度调节缓冲液-----控制试液pH和离子强度以及消除干扰。
下图为氟离子选择电极膜：三、仪器与试剂离子计或pH计；氟离子选择电极；饱和甘汞电极；电磁搅拌器；容量瓶(100 mL 7只)；烧杯(100 mL 2个)；10 mL移液管,F-标准溶液 (0.1000 mol/L) 离子强度调节缓冲液（TISAB）四、实验步骤1. 氟离子选择电极的准备: 氟离子选择电极在使用前，应在含10-4moL.L-1F-或更低浓度的F-溶液中浸泡（活化）约30 min。
离子选择性电极法测定水中微量氟
实验一 离子选择性电极法测定水中微量氟实验日期：______ 同组人：________________ 成绩：____一、实验目的(1)掌握离子选择性电极法测定离子含量的原理和方法； (2)掌握标准曲线法和标准加入法的适用条件； (3)了解使用总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用； (4)熟悉氟电极和饱和甘汞电极的结构和使用方法； (5)掌握酸度计的使用方法。
二、实验原理饮用水中氟含量的高低对人体健康有一定影响，氟的含量太低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜含量为0.5mg ·L -1左右。
因此，监测饮用水中氟离子含量至关重要。
氟离子选择性电极法已被确定为测定饮用水中氟含量的标准方法。
离子选择性电极是一种电化学传感器，它可将溶液中特定离子的活度转换成相应的电位信号。
氟离子选择性电极的敏感膜为LaF 3单晶膜(掺有微量EuF 2，利于导电)，电极管内装有0.1mol ·L -1 NaCl-NaF 组成的内参比溶液，以Ag-AgCl 作内参比电极。
当氟离子选择电极(作指示电极)与饱和甘汞电极(参比电极)插入被测溶液中组成工作电池时，电池的电动势正在一定条件下与F -离子活度的对数值成线性关系：--=F S K E αlg式中，K 值在一定条件下为常数；S 为电极线性响应斜率(25℃时为0.059V)。
当溶液的总离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，工作电池电动势与F -离子浓度的对数成线性关系：--=F c S K E lg '为了测定F -的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的惰性电解质以固定各溶液的总离子强度。
试液的pH 对氟电极的电位响应有影响。
在酸性溶液中H +离子与部分F -离子形成HF 或HF 2-等在氟电极上不响应的形式，从而降低了F -离子的浓度。
在碱性溶液中，OH -在氟电极上与F -产生竞争响应，此外OH -也能与CaF 3晶体膜产生如下反应：CaF3+3OH-—→La(OH)3+3F-由此产生的干扰电位响应使测定结果偏高。
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离子在晶体中的导电过程，是借助于 晶格缺陷而进行的。挨近缺陷空穴的导电 离子，能够运动至空穴中： LaF3＋空穴→LaF2+＋F－ 由于晶体膜表面不存在离子交换作用，所 以电极在使用前不需浸泡活化，其电位的 产生，仅是由于溶液中的待测离子能扩散 进入膜相的缺陷空穴，而膜相中的晶格缺 陷上的离子也能进入溶液相，因而在两项 界面上建立双电层结构而在敏感膜两侧形 成膜电位所致。
三、仪器与试剂
（一）仪器
离子计或pH/mV计（PHS-25型酸度计），电磁搅拌 器。 氟离子选择性电极，饱和甘汞电极。 （二）试剂 氟化钠标准溶液， 0.100 mol· L-1称取4.1988g氟化钠， 用去离子水溶液溶解并稀释至1L，摇匀。储存于聚 乙烯瓶中，备用。 总离子强度调解缓冲液（ TISAB合柠檬酸钠，溶于 50mL11 （体积）的醋 酸与50 mL 5 mol· L-1氢氧化钠的混合溶液中，测量 该溶液的 pH，若不在5.0－5.5内，可用5 mol· L-1氢 氧化钠或6mol· L-1盐酸调解至所需范围。
五、数据记录及处理
1．记录E，在坐标纸上绘制E－lg[F－]曲线。 2．查出未知试样溶液中伏离子浓度[F －]，由下式 计算饮用水中氟含量： WF=[F－]×100/50.0×MF×1000 式中WF为每升饮用水样中氟的毫克数，MF-为氟 的原子量。
定量依据
氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可以表示为： Hg, Hg2Cl2︱KCl(饱和)‖F-试液︱LaF3(10-3mol· L-1), NaF(101mol· L-1), NaCl(0.1 mol· L-1) ︱AgCl 电池电动势E与氟离子活度的关系式为 E=K－2.303RT/F· lgaF－ =K－0.059 lgaF－(25℃) 其 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。用离子选择性电极测量的时溶液中离子活度， 而通常定量分析需要测量的时离子的浓度，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： E=K′－ 0.059lg[F-] （K′为常数） 电动势E与lg[F-]成线性关系。因此作出E对lg[F-]的标准曲 线，即可由水样测得的 E, 从标准曲线上求得水样中氟离 子浓度。
四、实验步骤
1．将氟电极和甘汞电极接好，开通电源，预热 2．清洗电极：取去离子水50～60mL至100mL的烧杯中，放入 搅拌磁子，开启搅拌器，直到读数大于规定值260mV。 3．标准曲线法 （1）系列标准溶液的配制： 准确移取10.00 mL 0.100 mol· L-1 氟化钠标准溶液于100 mL容量瓶中，加入10.0mL TISAB溶液。用去离子水稀释至刻度，摇匀。逐级稀 释10－2 mol· L-1，10－3 mol· L-1，10－4 mol· L-1，10－5 mol· L-1，10－6 mol· L-1的标准溶液。稀释时只需9.0 mL TISAB （2）标准曲线的绘制：由稀到浓的顺序测定。 （3）水样的测定：用移液管移取50.0mL置于100mL干的容量 瓶中，加入TISAB溶液10.0 mL，用去离子水稀释至刻度。 清洗氟电极，使其在纯水中测得的毫伏数大于空白值。再测未知 水样。
如pH过低，则会形成HF或HF2－而影 响氟离子的活度；pH过高，则会产生OH－ 离子干扰。通常加入总离子强度调解缓冲 液（TISAB）, 其中含有的柠檬酸盐可以控 制试液的pH值；柠檬酸盐还能做掩蔽剂， 与铁，铝等离子形成络合物以消除它们因 与氟离子发生络合反应而产生的干扰；另 外，TISAB中还含有用以维持试液与标准 溶液所需离子强度的惰性电解质。
定物质浓度或含量的一类方法，它是一种重要的电化学
分析法。
电位分析法基本原理
将指示电极和参比电极插入溶液构成工作 电池（原电池），参比电极电位保持恒定， 指示电极电位取决于试液中被测组分的活 度，即电极间的电位差变化反应了指示电 极的电位变化。 电位分析法是在零电流下，测定指示电极 与参比电极间的电位差（即构成的原电池 的电动势），进而求出被测组分的活度 （一定条件下测得浓度）．
离子选择性电极法测定
天然水中的氟
一、预备知识
电分析化学（electroanalytical chemistry）是以溶液中
物质的电化学性质及变化来进行分析的方法。电化学性 质主要包括以电导、电位、电流、电量等电化学参数作 为研究对象，从而找出其与被测物质含量间的关系。 电位分析是在 零电流 条件下测定两电极间的电位差来确
消除干扰
对晶体膜电极的干扰，主要不是由于共存 离子进入膜相参与响应，而是来自晶体表面 的化学反应，即共存离子与晶格离子形成难 溶盐或络合物，从而改变了膜表面的性质。 对于氟电极而言，主要的干扰是 OH － ，这是 由于在晶体表面存在下列化学反应： LaF3（固体）＋3OH－ LaOH（固体）＋3 F－ 实验表明，电极使用时最适宜的溶液 pH 范围 为5－5.5。
氟离子电极结构
离子选择电极的测量电路
二. 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
二、实验原理
氟离子选择性电极是以氟化镧（LaF3）单晶 片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。晶体膜的响应机理 一般用晶体离子传导原理及膜表面上相同离 子见的扩散作用来解释。