含氟牙膏中微量氟的检测分析报告

含氟牙膏中微量氟的检测分析报告

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1 前言

1.1背景介绍

牙膏中的微量氟对人的牙齿有保健作用，氟可以增强牙齿钙的抗酸性，同时抑制细菌发酵产生酸，因此能够坚固骨骼和牙齿，预防龋齿。但高浓度的氟对人体的危害很大，轻则影响牙齿和骨头的发育，出现氟化骨症、氟斑牙等慢性氟中毒，使得骨头密度过硬，很容易产生骨折，重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒，如果人体每公斤含氟量达到32～64毫克就会导致死亡。

1.2国家规定的最大允许量

新国标规定，含氟牙膏必须在外包装上注明氟的添加量，而儿童含氟牙膏还须标明警示性文字。该标准将成人含氟牙膏的氟含量底线由0.04%提高至0.05%，并规定儿童含氟牙膏中氟含量应在0.05%到0.11%之间。牙膏产品的pH值由5.0至10.0调整为5.5至10.0. 在牙膏中最大允许浓度为1500mg/kg[1]。

而且对于含氟牙膏中氟含量的规定国际上已有了公认的标准：儿童牙膏中每公斤氟的含量为500毫克，成人牙膏中每公斤氟的含量为1000毫克至1500毫克，只要使用的是符合标准的含氟牙膏，除非故意大量吞咽，否则不可能引起氟中毒。

2 具体方法

2.1样品的前处理

用离子电极法测定牙膏中氟，由氟离子选择电极作为氟离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为工作电极，与待测溶液组成化学电池，通过测定其电池的电动势从而测定其离子活度（浓度）。由于氟离子选择电极对待测离子有选择性响应，对于牙膏这种有浑浊度、色度、粘稠的样品可直接测定，省去了对样品进行的繁琐前处理[2]。

2.2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。

2.3实验药品

NaF、HAC、NaAC、NaCH 、NaOH、CDTA、柠檬酸钠

2.4实验步骤

2.4.1 试液酸度的选择

配制若干份不同酸度的NaF 标液, 浓度均匀为10- 3mol/L ,分别测其电位值(mv) , 见图1。

图1 不同酸度的NaF 检液电位值曲线

由图1 曲线可以看出pH5～ 6 之间。曲线较为平坦, 因此测定时的酸度应选为pH5～ 6 之间

2.4.2 总离子强度调节剂的选择

配制二份不同配方的总离子强度调节剂。

TISAB I: 57mLHAC, 58gNaCl, 12g 柠檬酸钠, 溶于500mL 去离子水中, 置冷水浴中,缓缓加入6mo l/L NaOH, 调节pH5～ 6, 冷却至室温并稀释至1L。

TISABⅡ: 57mlHAC, 58gNaCl,4gCDTA。溶于500ml离子水中, 置冷水浴中, 缓缓加入6mol/L NaOH, 调节pH5～ 6,冷却至室温并稀释至1L。

配制NaF 系列标液1×10- 3、2×10- 3、4×10- 3、6×10- 3、8×10- 3、10×10- 3mol/L 各2 份, 分别加入TISABⅠ、TISABⅡ 10mL , 测它们各自的电位值并作图如下(图2)。

图2 不同浓度NaF 标准的电位值

由图2 曲线可以看出: 加入TISABⅡ的系列标液测得的电位值线性关系较好。因此实际测定时应选TISABⅡ来调节离子强度[3]。

2.4.3 测定范围的选择

配制NaF 分列标准溶液10- 1、10- 2、10- 3、10- 4、10- 5、10- 6、10- 7、10- 8、mol/L , 分别加入TISABⅡ 10mL 并测定它们的电位值。

2.4.4 牙膏中氟含量的测定

分别称取1＃、2＃、3＃、4＃、5＃、6＃牙膏0.5 克左右, 溶解后加入T ISABⅡmL 并稀释至100mL。采用格氏作图法分别对1＃～ 6＃牙膏试液进行测定。

2.5 结果与讨论

测定得到的数据采用电子计算机进行处理(程序略) , 结果见表1 所示。

由表1 的测定结果可以看出, 这6 种牙膏的含氟量是各不相同的, 但均在允许范围之内。由于本方法采用计算机进行数据处理,运用数学中最小二乘法拟合直线关系, 大量的计算交给计算机来完成, 处理速度快, 而且结果较使用格氏作图纸准确。本方法同样适用于饮用水中的氟含量测定[4]。

表1 1＃～ 6＃牙膏中的氟含量

牙膏编号1＃2＃3＃4＃5＃6＃

氟含量(% ) 2. 54×10-3 2. 49×10-39. 78×10-4 6. 31×10-3 2. 91×10-2 6. 69×10-3

3 如何定量分析

采用氟离子选择性电极电位法(格氏作图法) 测定氟含量。

在每次加入标准溶液V S后测量E值，根据由能斯特公式转变的式(V0+V S)10E/S=k（C X V0+C S V S），（k=10K’/S·r=常数）计算出(V0+V S)10E’/S，以它为纵坐标，V S为横坐标作图，可得一直线。延长直线使之与横坐标轴相交，得V S（为负值），此时在纵坐标零处，亦即

(V X+V S)10E’/S=0

故由式(V0+V S)10E/S=k（C X V0+C S V S）得

k（C X V0+C S V S）=0

即

0S

S X V V

C C ⋅

-=

因此按式0S

S X V V

C C ⋅

-

=

可求算C X[5][6]

4 分析条件确定

目前, 测定氟含量的方法有光度法和电位法。光度法测定的范围较宽, 但干扰因素较多, 试样必须进行前处理, 操作步骤较为复杂; 电位法操作简便, 干扰因素少, 并可用于浑浊液(牙膏试液) 和有色溶液的直接测定。所以采用的是氟离子选择性电极电位法(格氏作图法) 测定氟含量。

5 分析方法的适用范围

离子选择电极法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