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锌离子选择电极在微量元素检测中的标定

锌离子选择电极在微量元素检测中的标定1

胡卫军1，王平2

1重庆工商大学计算机科学与信息工程学院，重庆 (400067)

2浙江大学生物医学工程与仪器科学学院，杭州(310027)

E-mail：cnpwang@https://www.wendangku.net/doc/0811714478.html,

摘要：由于锌离子（II）在低浓度时不易保持其自由离子的形态，在此以Zn络合平衡的

基本原理为基础，结合采用Visual MINTEQ软件进行计算讨论了锌在溶液体系中的存在形

态从而获得稳定的低浓度的自由锌离子。通过锌离子选择电极（Zn-ISE）对所配置的缓冲溶液体系标定可知，在自由锌离子浓度高于10-8mol/L时，Zn-ISE仍然能够正常测量，从某种意义上说，也就是将Zn-ISE的测量下限从10-5mol/L延伸到了10-8mol/L。

关键词：络合，自由锌离子，锌离子选择电极

中图分类号：O657.15

1. 引言

锌对人的生长发育具有十分重要的意义，但如果环境受到污染，使锌的吸收过多，也会引起人体发生疾患。当长期服用或误服大量锌制剂时，或食入被锌污染的水、饮料或食品时，都可使体内含锌量超过正常值，引起锌中毒。锌中毒分为急性中毒及慢性中毒。一次口服大剂量的锌(如硫酸锌)，可引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻、眩晕、共济失调等急性中毒症状。如果长期服用高浓度锌盐，可发生顽固性贫血、生长延迟、性功能减退，肝细胞中细胞色素氧化酶活力降低等慢性中毒表现。因而锌的测量也是很有必要的[1]。

2. Zn离子选择电极传感器

离子选择电极(Ion Selective Electrode, ISE)，是以具有选择透过性的薄膜(即敏感膜)作为敏感元件的一种电势型化学传感器，可将非电量的浓度、活度信息转换成易于测量的电势信号加以测量。目前应用最普遍的ISE是对H+敏感的pH电极。当将指定离子的ISE插入含有这种离子的溶液中时，在ISE的敏感膜与溶液的接触面上便产生了与溶液中离子活度或浓度的对数成线性关系的界面电势，理想情况下这种关系符合Nernst方程[2]。

在此采用的Zn-ISE（ion selective electrode, ISE）为PVC膜锌离子选择电极，由俄罗斯圣

彼德堡大学化学系制备。其主要技术参数如下：使用温度：5-50o C；电阻抗（20o C）<10 MOhm；锌离子测量范围1.0×10-5～10×1.0-1mol/L；测量时用硝酸把PH值范围调至5-8。然而由于重金属在环境中的含量很低，而且分布范围广，处于很快的迁移或转化之中，天然水体中锌的含量极低(mg/ L 级), 且具有多种形态。因而Zn在正常环境中的含量远低于Zn-ISE的检测下限，使得环境中的Zn很难用常规的方法准确地检测出来，从而需要继续这方面的研究。

按国际纯化学与应用化学联合会(IUPAC) 的定义形态分析是指样品中某一特定元素在

特定环境中存在的不同物理形态和化学形态的测定与鉴定[3]。近年来，在环境化学的研究中，羟基和氯离子的配合作用，被认为是影响重金属难溶盐类溶解度的重要因素，能大大促进重金属在环境中的迁移[4]。　

(1) 羟基对锌离子的配合作用。羟基对锌离子的配合作用实际上是锌离子的水解反应。1本课题得到浙江省国际合作重点资助项目（2004C24002）。

- 1 -

重金属与碱金属和碱土金属不同，能在较低的pH值的溶液中水解。以锌的二价离子为例，

羟基与Zn2+的配合反应可表示如下：　

Zn2++ OH? === ZnOH+

ZnOH+ + OH? === Zn(OH)2

Zn(OH)2 + OH?=== Zn(OH)3?

Zn(OH)3?+ OH? === Zn(OH)42?

(2) 氯离子对Zn离子的配合作用。氯离子是天然水体中最常见的阴离子之一，被认为

是较稳定的配合剂，它与Zn2+的反应主要有：

Cl? ===ZnCl+

Zn2++

Zn2++ 2Cl? ===ZnCl

Zn2++ 3Cl?=== ZnCl

Zn2++ 4Cl?=== ZnCl

　42?

氯离子与Zn2+配合作用的程度取决于Cl?的浓度及重金属离子对Cl?的亲和力。Cl?对Zn2+

的亲和力最强，通常水体中OH?离子和Cl?离子往往同时存在，它们对重金属离子的配合作

用会发生竞争。对于Zn2+除了形成氯配离子外，还可形成Zn(OH)2和ZnOH+等羟基配合物。

基于以上原理，Roland De Marco等人在对俄罗斯圣彼得堡大学化学系制备的硫属玻璃

敏感膜Hg-ISE进行研究的基础上提出了利用缓冲体系的方法来对电极进行标定的方法，所

采用的缓冲溶液的组成如表1所示，该方法使得Hg-ISE对Hg（II）的检测下限能够达到接

近10?19 mol/L[5]。其标定的曲线如图1所示。

图1 Hg-ISE缓冲体系标定曲线

表1 缓冲溶液组成

pHg 20.01 18.03 16.03 14.02 11.97 2

[NaCl] 0.446 0.486 0.526 0.22 0.02 [NaBr] 0.1 0.06 0.01 – – [KNO3] – – – 0.302 0.518

3．缓冲溶液的配置和传感器标定

采用Visual MINTEQ软件[6]配置三组不同的缓冲（buffer）溶液，配比组成如表2所示，

各缓冲溶液均用NaOH将pH值调为8。

表2 Zn缓冲溶液配比

pZn 8.44 7.96 7.44 6.35

0.01 0.01 0.01 0.01

(M)

[NaCl]

[Na3CiT]

0.01 0.01 0.01 0.01

(M)

pZn =8.44时，buffer溶液的组成如表3所示。由表中数据可知，当柠檬酸和卤素离子存在

时，它们会和锌离子形成络合物，从而游离态的Zn含量显著减小。

表3 缓冲溶液中Zn的形态

(离子活度)

离子浓度(M) 离子活度(M) Lg

-2.099

0.007968

Cl- 0.00988

H+ 1.24E-07

1E-07 -7 H2-Citrate- 2.03E-08 1.64E-08 -7.786 H3-Citrate (aq) 2.17E-13 2.2E-13 -12.658

H--Citrate2- 6.71E-05 2.84E-05 -4.547 Na+ 0.037853

0.030529 -1.515

Na-Citrate2- 0.00202 0.000855 -3.068

NaCl (aq) 0.00012 0.000122 -3.914

NaNO3 (aq) 6.79E-06 6.89E-06 -5.162

NaOH (aq) 3.81E-08 3.87E-08 -7.413

0.000801 -3.096

NO3- 0.000993

OH- 1.25E-06

1.01E-06 -5.997

Zn-(Citrate) 2 4- 4.07E-06 1.31E-07 -6.884

Zn(NO3) 2 (aq) 1.15E-15 1.17E-15 -14.931

Zn(OH) 2 (aq) 4.57E-10 4.64E-10 -9.333

Zn(OH) 3- 1.83E-13 1.48E-13 -12.831 Zn(OH) 42- 5.56E-18 2.35E-18 -17.628

3.64E-09 -8.438

Zn2+ 8.61E-09

Zn2OH3+ 9.25E-18 1.34E-18 -17.874 Zn-Citrate- 5.92E-06 4.77E-06 -5.321

ZnCl+ 1.04E-10

8.38E-11 -10.077

ZnCl 2(aq) 6.43E-13 6.52E-13 -12.186

ZnCl 3- 7.23E-15 5.83E-15 -14.234 ZnCl 42- 5.5E-17 2.33E-17 -16.633 ZnH-Citrate (aq) 7.12E-10 7.22E-10 -9.141

ZnNO 3+ 9.09E-12 7.33E-12 -11.135

ZnOH+ 4.55E-10 3.67E-10 -9.436 采用Zn-ISE电极对这四种缓冲溶液进行测量，测得的结果如图2所示，由下图可以得知

10?mol/L的时候，标准曲线线性良好。因此说明在此浓度下，锌离子

当锌离子浓度在大于8

10?mol/L。

选择电极依然工作良好。缓冲溶液将测量下限扩展到了8

-10

p o t e n t i a l (m v )-lg[Zn 2+

]

图2 Zn-ISE 测量结果

4. 结论

通过对锌在水溶液中存在形态可能性的讨论，采用缓冲溶液体系对锌离子选择电极进行了标定。实验结果表明，在缓冲溶液体系中，Zn-ISE 对自由锌离子的测量仍然是近似满足Nernst 方程的，同时也说明了该Zn-ISE 的测量下限可以延伸到8

10?mol/L 。

参考文献

[1] 陈静生，周家义. 中国水环境重金属研究[M]. 北京：中国环境科学出版社，1992

[2] 谢声洛. 离子选择电极分析技术[M]. 北京：化学工业出版社，1985

[3] Templeton DM, Ariese F, Cornelis R, et al. IUPAC guidelines for terms related to chemical speciation and fractionation of elements. Pure and Applied Chemistry, 2000, 72(8) : 1453 – 1470.

[4] 樊邦棠. 环境化学[M].浙江:浙江大学出版社,1991

[5] Roland D M, James S. Calibration of the Hg chalcogenide glass membrane ion-selective electrode in seawater media[J]. Talanta ,1999,49:385-391

[6] https://www.wendangku.net/doc/0811714478.html,/ceampubl/mmedia/minteq/index.htm [OL]

Calibration of Zn ion selective electrode in measurement

of minim element

Hu Weijun1，Wang Ping2

1Computer Science and Information Engineering College，Chongqing Technology and Business

University，Chongqing（400064）

2 College of Biomedical Engineering and Instrument Science，Zhejiang University，Hangzhou,

（310027）

Abstract

For that Zn2+ is difficult to preserve in low concentration , the existing form of Zn in the solution system is discussed and the free Zn2+ with stable and low concentration are achieved by means of calculation of Visual MINTEQ software based on the complex equilibrium of Zn. After the calibration to the buffer solution with the Zn ion selective electrode (Zn-ISE) , it seems that Zn-ISE can measure normally when the concentration of the free Zn2+ is higher than 10-8mol/L.In some sense, the measurement limit of Zn-ISE can be extended from 10-5mol/L to 10-8mol/L.

Keywords：complex，free Zn2+，Zn-ISE

作者简介：

胡卫军（1977-）,男，博士，目前从事生物化学传感器及其分析仪器方面的研究；

王平（1962-）,男，教授，博士生导师，主要从事生物传感器等方面的研究。

离子选择性电极法测定氟离子

自来水中氟含量的测定（氟离子选择性电极法）一、实验目的 1、掌握氟离子选择电极测定水中氟离子含量的原理、方法。 2、了解总离子强度调节缓冲溶液的组成和作用。 3、熟悉用标准曲线法和标准加入法测定水中氟的含量。二、实验原理用氟离子选择性电极测定水样时，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，组成的测量电池为氟离子选择性电极︱试液‖SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E=b-0.0592loga F- 即电池的电动势与试液中的氟离子活度的对数成正比。由此可采用标准曲线法和一次性标准加入法测定氟含量或浓度。三、仪器与试剂（自己整理）四、实验步骤（自己整理）（1）电极的准备（2）标准曲线制作（3）水样中氟含量的测定 ①标准曲线法②标准加入法五、实验数据结果处理（自己整理）六、思考题： 1用离子选择性电极法测定氟离子时加入TISAB的组成和作用各是什么？ TISAB的组成成分对应的作用 0.1 mol/L氯化钠溶液控制离子强度,加快平衡响应时间控制溶液的酸度，使pH=5-6 0.25 mol/L HAc-0.75 mol/L NaAc 溶液 0.001mol/L柠檬酸钠溶液掩蔽自来水中含有的Al3+、Fe3+、Sn4+等干

2标准曲线法和标准加入法各有何特点，比较本实验用这两种方法测得的结果是否相同，如果不同说明原因。答：⑴.标准曲线法：可以适用于多次测量，并且要求标准溶液和样品具有恒定的离子强度,并维持在适宜的pH 范围内.调节离子强度所用电解质不应对测定有干扰，调节离子强度的溶液，也常加入适当的络合剂或其他试剂以消除干扰离子的影响。 ⑵.标准加入法：是在其他组分共存情况下进行测量的，因此实际上减免了共存组分的影响，古这种方法适合于成分不明或是组成复杂的试样的测定。标准加入法比标准曲线法操作简便，这两种方法测得的实验结果在排除误差的影响时基本相同。 3为什么控制PH5.0—6.0原因？较高碱度时，主要的干扰物是-OH 。在膜的表面发生如下反应： -3-33F La(OH)3OH LaF +====+ 反应产生的氟离子干扰电极的响应，同时使氟离子浓度偏高；在较高酸度时由于形成HF 2－而降低F －的离子活度，测定结果偏低。扰离子，防止F - 与金属离子形成配合物

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法方法确认

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法 HJ/T67-2001方法确认 1.目的通过离子选择电极法测定吸收液中氟离子的浓度，分析方法检出限、回收率及精密度，判断本实验室的检测方法是否合格 2.适用范围本标准适用于大气固定污染源有组织排放中氟化物的测定。不能测定碳氟化物，如氟利昂。 3. 职责 3.1 检测人员负责按操作规程操作，确保测量过程正常进行，消除各种可能影响试验结果的意外因素，掌握检出限、方法回收率与精密度的计算方法。 3.2 复核人员负责检查原始记录、检出限、方法回收率及精密度的计算方法。 3.3技术负责人负责审核检测结果及检出限、方法回收率、精密度分析结果 4.分析方法 4.1 测量方法简述 4.1.2 样品的采集和保存污染源中尘氟和气态氟共存时，采样烟尘采样方法进行等速采样，在采样管的出口串联三个装有75ml吸收液的大型冲击式吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。若污染源中只存在气态氟时，可采用烟气采样方法，在采集管出口串联两个装有50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.5~2.0L/min的流速采集5~20min。采样管与吸收瓶之间的连接管，选用聚四氟乙烯管，并应尽量短。注：连接管液可使用聚乙烯塑料管和橡胶管。采样点数目，采样点位设置及操作步骤，按GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物采样方法》有关规定进行。采样频次和时间，按GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》有关规定进行。采样结束后，将滤筒取出，编号后放入干燥洁净的器皿中，并按照采样要求，做好记录。吸收瓶中的样品全部转移至聚乙烯瓶中，并用少量水洗涤三次吸收瓶，洗涤液并入聚乙烯瓶中。编号做好记录。采样管与连接管先用50ml吸收液洗涤，再用400ml 水冲洗，全部并入聚乙烯瓶中，编号做好记录。样品常温下可保存一周。 4.1.3 分析步骤取6个50ml聚乙烯烧杯，按表1配制标准系列，也可根据实际样品浓度配制，

离子选择电极国标

GB/T 14669-93 空气质量氨的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9512HPBNWP 高性能氨气敏电极 GB/T 7484-87 水质氟化物的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB/T 22104-2008 土壤质量氟化物的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB/T 15555.11-1995 固体废物氟化物的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB/T 6730.28-2006 铁矿石氟含量的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB/T 15433-1995 环境空气氟化物的测定石灰滤纸·离子选择电极法 HJ 480-2009 环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB/T 13083-2002 饲料中氟的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB 10267.1-1988 金属钙分析方法氯离子选择性电极法测定氯推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9617BNWP氯离子选择电极 GB/T 2465-1996 硫铁矿和硫精矿中氟含量的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 GB\T 6730.64-2007 铁矿石水溶性氯化物含量的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9617BNWP氯离子选择电极 GB/T 20166.2-2006 稀土抛光粉化学分析方法氟量的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP氟离子选择电极 GB/T 6730.64-2007 铁矿石水溶性氯化物含量的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP氟离子选择电极 GB//T 1872-1995 磷矿石和磷精矿中氟含量的测定离子选择性电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP 氟离子选择电极 WS/T 89-1996 尿中氟化物的测定离子选择电极法推荐使用美国Thermo Scientific Orion 9609BNWP氟离子选择电极 GB/T 14506.12-93 硅酸盐岩石化学分析方法离子选择性电极法测定氟量

离子选择电极法测定天然水中

离子选择电极法测定天然水中F- 实验题目：离子选择电极法测定天然水中F- 一、实验目的 1．掌握电位法的基本原理。 2．学会使用离子选择电极的测量方法和数据处理方法。二、实验原理氟离子选择电极是以氟化镧单晶片为敏感膜的电位指示电极，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：在式中，为25℃时电极的理论响应斜率，其它符号具有通常意义。由于用离子选择电极测量的是溶液中离子的活度，而通常定量分析需要测量的是离子的浓度，不是活度。所以实验中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(电池) = K + (F,外) 用氟离子选择电极测量F-时，最适宜pH范围为~。pH值过低，易形成HF，影响F-的活度；但pH值过高，易引起单晶膜中La3+的水解，形成La(OH)3，影响电极的响应。故通常用pH为6的柠檬酸盐缓冲溶液来控制溶液的pH。柠檬酸盐还可消除A13+、Fe3+的干扰。三、主要仪器及试剂主要仪器：pH/mV计、电磁搅拌器、搅拌磁子、氟离子选择电极、饱和甘汞电极、50mL容量瓶、100mL、250mL烧杯、1mL、10mL、25 mL移液管试剂：氟离子标准溶液：L；柠檬酸钠缓冲溶液：L（用1:1盐酸中和至pH≈6）

四、实验步骤 1、将氟电极和甘汞电极分别与离子计或pH/mV计相接，开启仪器开关，预热仪器。 2、清洗电极：取去离子水50~60mL至100mL的烧杯中，放入搅拌磁子，插入氟电极和饱和甘汞电极。开启搅拌器，2~3min后，若读数大于-370mV，则更换去离子水，继续清洗，直至读数小于-370mV。 3、工作曲线法 (1) 标准溶液的配制及测定用移液管准确移取浓度为L的氟离子标准溶液、、、、、于6个50mL容量瓶中，各加入mol/L的柠檬酸盐缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。将上述标准溶液分别倒出部分于250mL烧杯中，放入搅拌磁子，插入已经洗净的电极，开动电磁搅拌器，一直搅拌，待读数不变稳定2min后，读取电位值。按顺序从低至高浓度依次测量，每测量1份试液，无需清洗电极，只需用滤纸沾去电极上的水珠。测量结果列表记录于表1中。 (2) 水样的测定取水样，置于50mL容量瓶中，加L柠檬酸钠缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度并摇匀。倒出部分水样于250mL烧杯中，放入搅拌磁子，插入干净的电极，开动电磁搅拌器，按操作4.3.1方法读取稳定电位值。记录在表1中。五、实验数据及其处理 1、处理及工作曲线的绘制：表1

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（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：

氯离子选择性电极实验预习答案

关于氯离子选择性电极以下叙述错误的是_______________. A. 借助氯离子选择性电极可以通过简单的电动势测定方法来确定溶液中氯离子的浓度。 B. 其膜片组成为氯化银和硫化银。 C. 用塑料管作为电极管，以全固态工艺制成。 D. 氯离子选择性电极膜表面一般都镀有铂黑，减少电极极化。参考答案:D 关于氯离子选择性电极的作用机理，以下叙述错误的是______________. A. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，就会发生离子聚合反应。 B. 氯离子选择性电极是以氯化银作为电化学活性物质的。 C. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，电极膜表面建立起具有一定电势梯度的双电层。 D. 当氯离子选择性电极和含氯离子溶液接触时，在电极与溶液之间产生电势差。参考答案:A 得出电动势与氯离子浓度的对数值成线性关系这一结论的条件有______________. A. 氯离子选择性电极必须作为正极。 B. 氯离子的活度系数近似为常数。 C. 借助每种缓冲溶液来维持待测液的离子强度约为常数。 D. 温度保持不变。参考答案:BCD 得出电动势与氯离子浓度的对数值成线性关系这一结论后可解决如下哪些问题 ______________. A. 可以计算出氯离子选择性电极的选择性系数。 B. 了解氯离子选择性电极的性能。

C. 可以测得干扰离子的浓度。 D. 测得未知无干扰溶液中氯离子浓度。参考答案:BD 实验中氯离子选择性电极必须接正极。正确错误参考答案:错误实验数据处理时要明确实验时氯离子选择性电极接正极还是负极。正确错误参考答案:正确实验数据处理时浓度单位可以依据实际情况灵活选取。正确错误参考答案:正确实验数据处理时浓度不同仅仅影响直线部分的截距。正确错误参考答案:正确以下关于选择性系数的叙述错误的是________________. A. 选择性系数不受其他因素影响，是一常数。 B. 选择性系数与测定方法、测定条件以及电极制作工艺有关。 C. 选择性系数与计算时所用的公式有关。 D. 常用选择性系数来表示离子选择性电极的好与坏。参考答案: A 以下关于选择性系数的叙述错误的是__________________. A. 通常把选择性系数大于者认为无明显干扰。 B. 测定选择性系数最简单的方法是分别溶液法。 C. 写出选择性系数的同时应注明测定方法及测定条件。 D. 选择性系数越小电极的选择性越好。

离子选择性电极研究概述

2002年12月　第19卷第4期陕西师范大学继续教育学报(西安) Jou rnal of Fu rther Educati on of Shaanx iN o rm al U n iversity 　D ec.2002 V o l.19N o.4 　离子选择性电极研究概述刘　静3 (咸阳师范学院化学系工程师　咸阳712000) 摘　要:本文首先回顾了离子选择性电极的发展历史,并对离子选择性电极的结构、特性、分类、分析方法及其应用进行了较为系统的论述。关键词:离子选择性电极;电势;敏感膜;离子活度中图分类号:O646　文献标识码:A　文章编号:1009-3826(2002)04-0107-02 1　历史回顾电位分析法是一种经典的分析方法。它是根据指示电极的电极电位与响应离子活度的关系,通过测定由指示电极、参比电极和试液组成的原电池的电动势确定被测离子浓度的一种分析方法。早在1893年离子选择性电极就应用于电位分析。上世纪初发现氢离子选择性玻璃电极被广泛用于测定溶液的pH值。50年代末制成了测定碱金属离子的玻璃电极,其中钠离子电极性能较好。1967年E isem an 在长期研究玻璃电极的基础上,出版了关于玻璃电极组分及其响应的专著,对膜电位理论的发展作出了重大贡献。1965年Pungo r等将卤化银分散在惰性基质中,制成了卤素离子选择性电极。这些重大的进展有力地推动了离子选择性电极的研制和应用。迄今已生产出几十种离子选择性电极[1]。这对微量物质的测定和生物样品的分析起了很大作用,这一分析技术也成为电化学分析法的一个独立分支科学。 2　离子选择性电极的基本结构和响应机理 2.1　离子选择性电极的基本结构离子选择性电极[2]是一类指示电极,它的电化学活性元件是个“膜”称活性膜或敏感膜。离子选择电极主要由两部分组成: (1)敏感膜:这是离子选择性电极最重要的组成部分,它决定着电极的性质。不同的离子选择电极具有不同的敏感膜。其作用是将溶液中特定离子活度转变成电位信号——膜电位。 (2)内导系统:一般包括内参比溶液和内参比电极。其作用在于将膜电位引出。 2.2　响应机理离子选择性电极中,如果离子选择性电极与参比电极组成电池为: 参比电极‖试液?离子选择电极当它和含被测离子的溶液接触时,能对溶液中特定离子选择性地产生N ern st响应,其电极电位是一种膜电位。那么对于任意价数n的离子电极,离子选择性电极(ISE)电位的N ern st表示式为: E=E H IS E± R T nF ln a 其中,E H IS E为离子选择性电极的标准电位; “+”为阳离子选择性电位; “-”为阴离子选择性电位; a为内充液中敏感离子活度。 3　离子选择性电极的特性离子选择性电极的特性是衡量电极性能好坏的指标。 3.1　N ern st响应及斜率如果离子选择性电极与参比电极组成的电池为: 参比电极‖试液?离子选择电极则此电池电动势为: E池=K± 2.303R T nF lg a i 　=K±R T nF ln a i 电极有很宽的测量范围,一般有几个数量级。根据膜电势公式,以电势对离子活度的对数作图,可得一直线,其斜率为R T nF。这就是校正曲线,称电极具有N ern st响应。实际上,当活度a i很低时,由于膜物质本身的溶解以及干扰离子的影响等,校正曲线明显弯曲。电极的线性响应范围是指校正曲线的直线部分。线性响应范围是定量分析的基础,是电极性能的指标之一,一般在10-1～10-5m ol L之间或10-6m ol L之间,个别电极达10-7m ol L。所以测定的灵敏度往往满足不了痕量分析的要求。在采用离子缓冲液时,电极的N ern st响应范围可大大扩展,使电极可用于理论研究。 3.2　选择性系数及其测定各种离子选择性电极并不是指定离子的专属性电极,它不但对指定离子有响应,而且对共存的其它离子也可能有一定的响应。收稿日期　2002-08-06 3作者系陕西师范大学继续教育学院99级化学本科函授生,本文是其毕业论文。 701

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：

离子选择电极的应用

离子选择电极的应用班级；2013应用化学（专转本）姓名：程楚楚学号：2013070499004 摘要：离子选择电极分析方法一类电化学传感体，由于离子选择性电极选择性好，灵敏度高及使用简便并且能直接测定液体试样,应用范围广，原则上可以制取各种离子的选择电极。且离子选择电极测量迅速，检验简便，不破坏溶液条件，不进行分离操作。离子选择电极在的电位对溶液中所给定的离子活度的对数呈线性关系，对某一定离子有特殊的选择性非常适合在食品中进行检验。，在药物检测中也经常被使用。离子选择电极分析方法一类电化学传感体，是化学领域中的一种常用的分析手段。由于离子选择性电极选择性好，灵敏度高及使用简便并且能直接测定液体试样,使溶液的颜色和浊度一般不影响测试结果;对复杂样品无需预处理。所需仪器设备简单,操作方便,有利于连续与自动分,因此发展非常迅速，目前在愈来愈多的领域都有所应用，许多商品化的离子选择电极在临床分析、环保、空间探测、生命科学、自动化装置、食品和药物分析等多个领域得到广泛应用。本文我们主要谈一谈离子选择电极在食品与药品中的应用。 1.离子选择电极在食品中的应用由于离子选择性电极的适应范围广，原则上可以制取各种离子的选择电极。且离子选择电极测量迅速，检验简便，不破坏溶液条件，不进行分离操作。非常适合在食品中进行检验。通常人们用离子选择电极测定食品中的钾、钙、铜、氟、铅等离子的测定。 1.1在钾离子中的应用测定食品中钾离子的含量对于临床医学有重要，当血清中的浓度超过一定浓度时，心脏会停止跳动。因此准确滴测定食品总钾离子的含量具有重要意义。目前用流动注射与全固相钾离子选择性电极联用测定食品、疫血清样品中钾含量得到数据让大部分人满意，为测定钾离子含量的常用方法。 1.2在钙离子种的应用钙是人体内极其重要的元素,从饮食中摄入钙质是人体获取钙的主要途径。目前,钙的测定方法有质谱法、发射光谱法、分光光度法、化学滴定法和电位滴定法。常量钙测定的经典方法为化学滴定法,方法成熟,操作简便,但是对于颜色较深及混浊的样品,终点难以观察,有一定的局限性。但以钙离子选择性电极为指示电极,甘汞电极为参比电极,EGTA标准溶液为滴定剂( 与钙离子形成络和物),用电位滴定法测定有色或混浊饮料中的钙含量,由电位突跃判断滴定终点,用二阶微商法计算EGTA标准溶液的消耗量,只需要突跃点前后四个数据即可。查阅一些相关的文献得到，许多专家在用离子选择电极测定钙离子含量的方面都得到了人满意的结果。[1] 1.3在铜离子中的应用铜能参与酶的催化功能,使脂肪和磷酯氧化,使含糖的食品加速分解,铜也是有机体必需

离子选择电极法测定氟离子

,氟离子选择电极一般在离子选择电极法测定氟离子一.头验目的 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使目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化镧单晶封在塑料管的一端，管内装O.1mol/L NaF和O.1mol/L NaCI溶液，以Ag-AgCI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，以饱和甘汞电极作为参比电极，组成的测量电池为：氟离子选择电极丨试液II SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E= i? - 0.0592 log 即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比1? 10-6moL.L-1范围符合能斯特方程式。 1. 氟离子选择电极具有较好的选择性阴离子：：OH -LaF3 + 3OH = La(OH) 3 + 3F - 阳离子：Fe 3+、Al3+、Sn(W)(易与F-形成稳定配位离子) 2. 氟离子选择电极法测定的是溶液中离子的活度，因此，必须加入大量支持电解质，如NaCl控制试液的离子强度。 3. 用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。通常用乙酸缓冲溶液控制溶液的pHo用柠檬酸钠进行掩蔽。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 mL7 只)；烧杯(100 mL6 个)；10 mL移液管(2 个)；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-1 F- 或更低浓度氟离子选择膜电极 Au-AyCI 内参比电极内多比氟化麴单晶膜

氟离子选择电极法测自来水中氟离子含量

离子选择电极法测定氟离子实验报告一．实验目的 ⑴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。 ⑵掌握离子计的使用方法。二．实验原理 1.氟离子选择电极是目前最成熟的一种离子选择电极，将氟化镧单晶封在塑料管的一端，管内装有0.1mol/L NaF和0.1mol/L NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成了氟离子选择电极。 2.测量电极：氟离子选择电极|试液||SCE 电池电动势为E=b-0.0592()1F a log- 3.TISAB溶液的构成乙酸缓冲溶液排除OH-的干扰柠檬酸钠溶液掩蔽Fe+3、Al+3、Sn(IV)配位离子氯化钠溶液增加导电性三．实验仪器与试剂离子计，氟离子选择电极，饱和甘汞电极，离子计 100mL容量瓶，50mL烧杯，100mL烧杯， 10mL移液管，50mL移液管。 0.1000mol/L F1-标准溶液，TISAB。四．实验步骤㈠氟离子选择电极的准备

氟离子选择电极在使用前在含104-mol/L F1-中浸泡约30min，直至测定去离子水时电位为277mV左右，氟离子活化完成。㈡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0.100mol/L F1-标准溶液于第一只100mL容量瓶中，加入TISAB10mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00*102-mol/L F1-溶液；在第二只100mL容量瓶中，加入1.00*102-mol/L F1-溶液10.00mL和TISAB10mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00*103-mol/L F1-溶液。按上述方法依次配制1.00*106-~1.00*104-mol/L F1-标准溶液。将适量F1-标准溶液分别倒入5只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计，开启电磁搅拌器，由稀到浓测量，等读数稳定后读电压值，稳定后每隔5秒读取一个数，读取3个数，再分别测其他 F1-浓度溶液的电位值。㈢氟含量的测定 ①标准曲线法吸取50mL自来水于100mL容量瓶中，加入10mL TISAB，去离子水稀释至标线，摇匀。全部倒入一烘干的烧杯中，测电位，记为E1。平行测定3次。 ②标准加入法实验①测量后，再分别加入1.00mL 1.00*103-mol/L F1-溶液后，再测定其电位值，记为E2。五．实验数据记录及处理 1.制作E-logaF1-标准曲线，计算求自来水中氟离子浓度。 F1-浓度mol/L 1.00*102-mol /L 1.00*103-mol /L 1.00*104-mol /L 1.00*105-mol /L 1.00*106-mol /L F1-浓度的对数 -2 -3 -4 -5 -6 电位mV 95.1 95.1 95.1 154.1 154.1 154.1 212.7 212.7 212.6 266.7 266.7 266.6 286.3 286.4 286.5 电位平均值 mV 95.10 154.10 212.67 266.67 286.40

离子选择电极

三、离子选择电极(Membrane potential and ISE)和膜电位 1. 膜电位及其产生膜电极(Membrane potential and ISE)，具有敏感膜且能产生膜电位的电极。膜电位产生于被分隔两边不同成分的溶液，测量体系为：参比电极1|溶液1|膜|溶液2|参比电极2 膜电极特点:仅对溶液中特定离子有选择性响应（离子选择性电极）。膜电极的关键：选择膜的敏感元件。敏感元件构成：特殊组分的玻璃、单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。膜电极组成的半电池，没有电极反应；相界间没有发生电子交换过程。表现为离子在相界上的扩散，造成双电层存在，产生界面电位差。该类主指离子选择性电极。?膜电位: = 膜内扩散电位和膜与电解质溶液形成的内外界面的Donnan电位的代数和。膜电位=扩散电位(膜内) + Donnan电位(膜与溶液之间) （1）扩散电位：液液界面或固体膜内，因不同离子之间或离子相同而浓度不同而发生扩散即扩散电位。其中，液液界面之间产生的扩散电位也叫液接电位。特点：这类扩散是自由扩散，正负离子可自由通过界面，没有强制性和选择性。（2）Donnan电位：选择性渗透膜或离子交换膜，它至少阻止一种离子从一个液相扩散至另一液相或与溶液中的离子发生交换。这样将使两相界面之间电荷分布不均匀——形成双电层——产生电位差——Donnan 电位。这类扩散具强制性和选择性。 2. 离子选择性电极 ISE 原电极晶体膜均相膜如F-,Cl-,Cu2+ 非均相膜如硅橡胶膜非晶体膜刚性基质如PH,PNa 流动载体带正电荷如NO3-,ClO4-,BF4- 带负电荷如Ca2+, Mg2+ 中性如K+ 敏化电极气敏电极如CO2, NH4+电极生物电极如酶电极，生物组织电极

离子选择性电极法测定水中氟离子

离子选择性电极法测定溶液中氟离子一、实验目的 1、了解电位分析法的基本原理。 2、掌握电位分析法的操作过程。 3、掌握用标准曲线法测定水中微量氟离子的方法。 4、了解总离子强度调节液的意义和作用。二、实验原理一般氟测定最方便、灵敏的方法是氟离子选择电极。氟离子选择电极的敏感膜由LaF 3单晶片制成，为改善导电性能，晶体中还掺杂了少量0．1％～0．5％的EuF 2和1％～5％的CaF 2。膜导电由离子半径较小、带电荷较少的晶体离子氟离子来担任。Eu 2+、Ca 2+代替了晶格点阵中的La 3+，形成了较多空的氟离子点阵，降低了晶体膜的电阻。将氟离子选择电极插入待测溶液中，待测离子可以吸附在膜表面，它与膜上相同离子交换，并通过扩散进入膜相。膜相中存在的晶体缺陷，产生的离子也可以扩散进入溶液相，这样在晶体膜与溶液界面上建立了双电层结构，产生相界电位，氟离子活度的变化符合能斯特方程： --=F a F RT K E lg 303.2 氟离子选择电极对氟离子有良好的选择性，一般阴离子，除OH -外，均不干扰电极对氟离子的响应。氟离子选择电极的适宜pH 范围为5-7。一般氟离子电极的测定范围为10-6~10-1mol ／L 。水中氟离子浓度一般为10-5mol ／L 。在测定中为了将活度和浓度联系起来，必须控制离子强度，为此，应该加入惰性电解质(如KNO 3)。一般将含有惰性电解质的溶液称为总离子强度调节液 (total Ionic strength adjustment buffer ，TISAB)。对氟离子选择电极来说，它由KNO 3、柠檬酸三钠溶液组成。用离子选择电极测定离子浓度有两种基本方法。方法一：标准曲线法。先测定已知离子浓度的标准溶液的电位E ，以电位E 对lgc 作一工作曲线，由测得的未知样品的电位值，在E-lgc 曲线上求出分析物的浓度。方法二：标准加人法。首先测定待分析物的电位E1，然后加人已知浓度的分析物，记录电位E2，通过能斯特方程，由电位E1和E2可以求出待分析物的浓度。本实验测定氟离子采用标准曲线法。三、仪器与试剂氟离子选择电极一支；饱和甘汞电极一支；恒温水浴锅一台。100mL 烧杯若干个，50mL 容量瓶若5个，25mL 移液管、10mL 移液管，1mL 和10mL 有分刻度的移液管各一支，100mL 容量瓶一个。 NaF(基准试剂)；KNO 3(分析纯)；柠檬酸三钠(分析纯)；NaOH(分析纯)。氟标准溶液0.5g/L ：称取于120°C 干燥2小时并冷却的NaF 1.106g 溶于去离子水中，而后转移至1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，保存在聚乙烯塑料瓶中备用。氟标准溶液0.2g/L ：移取0.5g/L 氟离子标准溶液20mL 稀释到50mL 。实验前随配随用，用完倒掉洗净容量瓶。依照上述方法依次配制0.01g/L 、0.04g/L 的氟标准溶液。

氟离子选择电极

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LaF 3单晶制成，电极电位（25o C ）为： F a b log 0592.0-=? 测量电池为：氟离子选择电极│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φ对logC 作图，然后由测得的未知试液的电位值φ，在标准曲线上查得其浓度。标准加入法，首先测量体积为V x 、浓度为c x 的被测离子试液的电位值φx ，若为一价阳离子： X X X X c f s b a s b log log +=+=? 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φ1： X S X X S S V V c V c V f s b +++=log ? 若V S

试剂 1.0×10-1mol/L F—标准贮备液：准确称取NaF(120o 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；1.000×10-2—1.00×10-5mol/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NaCl 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。样品（日用牙膏）。四实验步骤 1氟离子选择电极的准备将氟离子选择电极泡在1×10-4mol/L 氟离子溶液中约30min，然后用蒸馏水清洗数次直至测得的电位值约为-300mV(此值各支电极不同)。若氟离子选择电极暂不使用，宜于干放。 2绘制标准曲线在5只100mL容量瓶中分别配制内含5mL离子强度调节剂的1.000×10-2—1.00×10-5mol/L 氟离子标准溶液。将适量标准溶液(浸没电极即可)分别倒入5只塑料烧杯中，插入氟离子选择和饱和甘汞电极，边接线路，放入搅拌子，由稀至浓分别测量标准溶液的电位值(为什么) 测量完毕后将电极用蒸馏水清洗直至测得电位值-300mV左右待用。 3试样中氟的测定试样用自来水或牙膏，若用牙膏，用小烧杯准确称取约1g牙膏，然后加水溶解，加入5mL TISAB。煮沸2min，冷却并转移至100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，待用。若用自来水，可直接在实验室取样。 (1) 标准曲线法准确移取自来水样50mL于100mL容量瓶中，加入5mL TISAB，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。然后全部倒入一烘干的塑料烧杯中，插入电极，连接线路。在搅拌条件下待电位稳定后读取电位值φx(此溶液别倒掉，留作下步实验用)。 (2) 标准加入法在实验(1)测得的电位值φx后，准确加入1mL1.00×10-4mol/L 氟离子标准溶液，测定电位值φ1 (若读得的电位值变化小于20mV，应使用1mL1.00×10-3mol/L 氟离子标准溶液，此时实验需重新开始)。 (3) 空白试验以蒸馏水代替试样，重复上述测定。牙膏试样同样可按上述方式测定。注意事项： 1. 测量时浓度应由稀至浓，每次测定后用被测试液清洗电极、烧杯以及搅拌子。 2. 绘制标准曲线时测定一系列标准溶液后，应将电极清洗至原空白电位值，然后再测定未知试液的电位值。 3. 测定过程中更换溶液时，“测量”键必须处于断开位置，以免损坏离子计。 4. 测定过程中搅拌溶液的速度应恒定。搅拌5-8分钟后，停止搅拌测量，测量结束后用水冲洗，再用滤纸吸干。 5．本实验中氟ISE接负极，所以测出的电池电动势E是负值，随浓度增加，E增加（绝对值下降）。 6．氟电极不用时干燥保存。氟离子储备液要用聚乙烯瓶子装。 7．注意参比电极内是否有气泡，若没充满，应补充饱和氯化钾溶液。

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素氟是化学性质十分活泼的元素，也是煤中毒害性元素之一，煤燃烧时氟几乎全部转化为挥发性化合物排放到大气中，然后固定在土壤里或流入水中。生长在高氟土壤中的植物则会通过根部吸收氟化物，人或牲畜则会因食用高氟食物或饮用高氟水而中毒。研究表明，HF对人体的毒性是SO2的20倍，对植物具有强烈吸收和累积大气中HF的作用，不仅植物本身严重受害，而且通过食物链毒害人类和动物，破坏钙磷的正常代谢，抑制酶的活性，影响神经系统，产生低钙症、氟斑牙、氟骨症及氟中毒。我国煤含氟量一般在50豪爽/克~300毫克/克。少数矿区高达3000毫克/克。因此，准确测定蒌中氟含量，对保护地球环境具有重要的意义。高温燃烧--氟离子选择性电极法方便快捷，准确度高，实用性强，可作为煤及其它矿物质中氟含量测量的有效方法，但其测定结果的准确性会受到燃烧水解过程及电位测量系统的影响因素的干扰，主要包括试剂、仪器、煤样质量、通泼水蒸气时间、氧气流量、测量电位、干扰离子、氟电极实测斜率。在此，很有必要对上述因素做系统分析，从而能够更加高效、准确测定煤中氟含量。 1 实验原理实验采用高温燃烧水解--氟离子选择性电极法煤中意氟量。煤样与石英砂混合后，在氧气和水蒸气混合气流中经过有机物燃烧和无机物热解2个阶段，经历从煤中分离出各利形态的氟化物并定量地溶于水中的过程。其中，燃烧阶段的反应机理和高温定硫方法相似，但硫、氮、氯、氟的产物是以SOx、NOx、HCL、SiF4形态转入冷凝水中。煤样进入高温区之前，可燃物已基本燃烧完全；进入没温区之后，煤灰全部暴露于氧气和水蒸气气流中，此时含氟矿物迅速产生水解反应，氟化物全部释放出来，并定量地转入冷凝水中。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，用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度，计算出煤中总氟量。 2 影响因素试剂石英砂煤样在高温水解时，煤灰中碱金属和碱土金属氟化物分解后形成碱性氧化物，该氧化物很容

离子选择电极法题库及答案

离子选择电极法（一）氟化物分类号：G12-1 主要内容 ①环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法(HJ480-2009) ②环境空气氟化物的测定石灰滤纸氟离子选择电极法(HJ481-2009) ③大气固定污染源氟化物的测定选择电极法(HJ／T67-2001) 一、填空题 1．环境空气中的无机气态氟化物以、等形式存在，颗粒物中有时也含有一定量的无机氟化物。①② 答案：氟化氢四氟化硅 2．滤膜采样氟离子选择电极法测定环境空气中氟化物时，将乙酸—硝酸纤维微孔滤膜放入磷酸氢二钾浸渍液中浸湿后沥干，摊放在大张定性滤纸上，于℃下烘干，装入塑料袋中，密封好放入中备用。② 答案：40 干燥器 3．大气固定污染源的氟化物系指气态氟和尘氟的总和。《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)中的气态氟用溶液吸收，尘氟指溶于的、与颗粒物共存的氟化物。③ 答案：氢氧化钠盐酸溶液 4．根据《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)测定大气固定污染源中氟化物时，污染源中尘氟和气态氟共存时，采用烟尘采样方法进行，在采样管的出口串联三个装有75m1吸收液的吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。③ 答案：等速采样大型冲击式 5．根据《大气固定污染源氟化物的测定选择电极法》(HJ／T67-2001)测定大气固定污染源中的氟化物，污染源中只存在气态氟时，可采用方法，在采样管出口串联两个装有50m1吸收液的多孔玻璃吸收瓶，以 L／mln的流速采集5～20min。③答案：烟气采样 0.5～2.0 6．离子选择电极法测定环境空气中氟化物时，测定体系中的高价阳离子[例如三价铁离子、