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离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析

离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析
离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析

 总第1

79期 2

019年第1期山 西 化 工

SHANXI CHEMICAL 

INDUSTRYTotal 

179No.1,

2019分析与测试

DOI:10.16525/j

.cnki.cn14-1109/tq.2019.01.30收稿日期:2019-01-

23作者简介:段智敏,女,1985年出生,毕业于中国石油大学,本科,助理工程师,

从事煤矿水环境监测工作。离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析

段智敏

(山西焦煤汾西矿业集团环保处,山西 介休 032000

)摘要:测定地表水中氟化物主要目的在于确定水中含氟量,现如今离子色谱法已经在地表水、饮用水中氟化物测定得到了广泛应用。针对离子色谱法测定地表水中氟化物的方法进行分析,

首先阐述了离子色谱法中使用材料和具体方法,其次分析了水样采集、水样保存、水样成份、实验用水等方面常见影响因素,

最后从淋洗液的组成、流速、电导池温度分析使用离子色谱仪测定过程对氟化物的影响。关键词:离子色谱法;地表水;氟化物;影响因素

中图分类号:X83 文献标识码:A 文章编号:1004-7050(2019)01-0086-

03引 言

随着科学技术的发展,测定地表水中氟化物的实验方法逐渐增加,离子色谱法因其本身的分离效果好、灵敏度高、线性范围较宽、操作简单便捷等优点,在很多卫生检验实验中的广泛应用。虽然这种方法可以一次同时完成多项内容的分析检测,但是在实际检测的过程中会受到多种因素的影响,如果想要更好的应用离子色谱法测定地表水中氟化物,就必须要其进行具体的分析,以此为水质项目检测提供参考。

1 离子色谱法中使用材料和具体方法

现如今,离子色谱仪器已经是每个卫生检验实验室的必备仪器,离子色谱法也在逐渐普及,但是在实际应用共的过程中,还要对一些影响实验结果的因素进行分析。在采用离子色谱法中最为主要的就是离子色谱仪,本文采用的是Dionex DX-

120型仪器,此外还准备了温控电导检测器等设备[

]。根据国家颁布的具体方法来对地表水进行检验,其中淋洗液为Na2CO3和Na2HCO3,流速控制在1.5mL/min,进样量为25μL,电抑制器的电流为112mA。氟化物

会采用10.0mL移液管吸取到100mL容量瓶中,使用滴定的方式,一直到刻度线的位置,从而得到最标准的使用液体,最终确定建立起不同浓度的标准体系。整个测验一共分为六个部分,分别为:基础色谱条件及测定方法、淋洗液组成影响实验、淋洗液流

速影响实验、

导池控温影响实验、工作曲线线性范围的实验。在实际应用的过程中,淋洗液的组成、流速都会对最终的结果造成一定的影响,此外,电导池温度以及工作曲线的线性范围也都会产生较大的影响。

2 常见的影响离子色谱法测定氟化物

的因素

2.1 实验用水、

试剂纯度、实验器皿等方面的影响在对上述影响因素进行实际分析的过程中,首先要对几个较为常见的影响因素进行分析,分别为:水样采集、水样保存、水样成份、实验用水、试剂纯度、实验器皿等,这些因素都会对最终实验结果造成直接的影响,

想要消除离子色谱仪测定过程中的干扰因素,就必须要分析上述内容对氟化物的影响,有针对性的采取相应的措施。比如,在配制试剂的过的程中,水电阻应必须要>2MΩ,这也就意味着,作为配制淋洗液的两个重要部分,必须要使用优级纯的碳酸钠和碳酸氢钠,从而避免其他离子对离子色谱仪测定氟化物的过程,造成严重的干扰。2.2 水样所含成份对氟化物测定的影响在采集地表水中,一定要对以下三种物质引起注意。

)颗粒物因为采用的是离子色谱法,

所以水样中首先不能够含有颗粒物,否则会对玷污色谱柱,导致结果不够准确,这就意味着,在将水样放入过滤网中,采用微孔滤膜进行过滤,将过滤后的液体存储于聚乙烯塑料瓶中。在实际实验之前,按照相应的和比例将水样和淋洗液、贮备液等进行含混合,以此有效除去

 2019年第1期段智敏:离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析·87

 ·

水负峰的干扰。

2)氯化物

氯化物浓度过高,会对色谱的分析结果造成影响,比如,如果水样中含有的氯化物浓度过高,那么色谱分析时,氯的峰面积就会呈现出一个过大范围,对氟化物的色谱峰显示造成干扰。想要消除氯化物可以在水样预蒸馏前加入固体硫酸银,根据氯化物的浓度情况,适量加入素硫酸银,以此对样品进行蒸馏。

3)杂质

如果水样中杂质成份较多,就可以对样品进行预蒸馏,常见的蒸馏方法有两种,分别为:水蒸气蒸馏法和直接蒸馏法。

2.3 水样采集和水样保存对氟化物测定的影响在对地表水检测的过程中,水样采集保存较为基础的部分,很多检测人员会对这个部分较为忽视,但是这也是最重要的部分。氟化物的检测,主要对水中氟浓度进行确定,如果用玻璃瓶装样品,那么玻璃瓶中的硅,就会和氟发生反应,最终导致样品中的氟浓度降低[2]。如果想要避免这一问题,保证水样中的氟化物浓度准确可靠,应该使用聚乙烯塑料瓶采集、保存水样。此外,在完成采集后,保存工作也是极为重要的,要将水样保存在2℃~5℃的环境中进行冷藏,最终可以保存28d,不仅如此,采集过程中如果需要重复使用塑料瓶进行采集,就必须要对塑料瓶进行反复的清洗。否则塑料瓶中的残留会对氟浓度造成较大的影响。

3 使用离子色谱仪测定过程对氟化物的影响

3.1 淋洗液的组成

根据实际的实验可以发现,组成淋洗液的Na2CO3与Na2HCO3会对实验造成影响。采用不同浓度配比形成的淋洗液在实际应用的过程中,会对各离子分离峰保留时间、氟离子色谱峰高峰面积以及水样分析速度造成影响。根据实际的实验结果可以看出,随着碳酸钠浓度减少,淋洗液强度也会随之减弱,离子保留的时间增加,峰形展宽,这其中就是受到了淋洗液中Na2CO3浓度的影响。想要规避这种因素,保证仪器可以正确处理相应的数据,降低测定误差,就要再出现测定误差的时候,及时的更换分离柱,或者结合实际情况适当的改变淋洗液组成,在此基础上,让水负峰和氟离子峰之间形成一定的分离间隔。而且离子色谱分离柱的价格成本较高,

实验人员应该定期改变淋洗液的组成,从而有效提高氟化物测定结果的可靠性,而且还能够延长分离柱的使用寿命。

3.2 淋洗液的流速

不仅是淋洗液的组成,淋洗液的流速也会影响最终的监测结果,根据实际的实验结果就可以看出淋洗液流速不仅可以改变地表水样中被测离子的保留时间,甚至可以改变、调整水负峰的具体位置。如果想要消除淋洗液流速对检测的干扰,就要适当的改变淋洗液的流速条件。和淋洗液组成相同,通过增加水负峰和氟离子峰之间的分离间隔,来提高检测结果的准确性。但是在实际应用的过程中,仅仅通过调节淋洗液的流速条件,并不能够真正的降低淋洗液流速的干扰,因此必须要加强对淋洗液流速的监测,控制流速始终保持在一个恒定的范围,从而最大程度的降低流速对实际检验结果的影响[3]。3.3 电导池温度

除了上述几个方面之外,从物理理论上讲,温度会对电导值造成一定的影响,随着温度的提升,电导值也会不断的增大,想要消除温度对电导值的影响,就要合理的选择仪器设备。比如在本文就使用了温控电导检测器等设备,来控制温度,通过这个仪器可以对电导池进行设置,保证温度恒定。让电导检测仪器不会受到外界温度的改变,从而最大程度的降低温度对电导检测离子色谱的影响。通过实际的实验发现,配置可以控温的电导池可以进一步消除实验受到的温度波动影响,有效提高了氟化物的准确度,但是在实际实验的过程中也要保证实验室温度的稳定。

4 结语

在采用离子色谱法测定地表水中氟化物的过程中,会受到多种因素的影响。想要尽可能的保证监测数据真实可靠,就必须要针对相应的影响因素,实行相应的解决措施,消除影响因素。应用离子色谱法的过程中必须要根据响影响因素的变化,进行适当的改变,以此保证实验结果的准确定,实验人员应该根据样品氟化物水平适当的选择峰面积或者峰高定量,通过这种方式来提高测定结果的准确度。

参考文献:

[1] 李会玲,赵锋,唐杰磊.离子选择电极法和离子色谱法测定水中氟化物的比对分析[J].计量与测试技术,

2017(9):94-96.(下转第90页)

山 西 化 工

·90

 ·sxhxgy@163.com第39卷 

表2 BOD

与CODcr的监测结果

ρ(CODcr)/mg·L-1稀释水的

ρ(DO)/mg·L-1测定BOD

稀释倍数

ρ(BOD5)测定

结果/mg·L-1

397 8.4930 14060 170

530 8.8330 20060 240

550 8.7040 24080 280

597 8.8140 27080 330

释倍数控制在合理的范围内,使耗氧率控制在40%~70%范围内,这样才能测量到准确稳定的BOD5值。

水中生化需氧量的测定是个极其缓慢、复杂的过程。过程时间长,容易受环境因素影响,很难把控。影响BOD的测定因素有很多,包括温度、稀释水、接种液和稀释比等。

参考文献:

[1] 国家环境保护局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[2] 肖肖,陈英姿.BOD

测定的影响因素分析[J].化学工程与装备,2009.

Discussion on factors affecting BOD determination in domestic sewage

WU Aina

(Environmental Monitoring Co.,Ltd.,Fenxi Mining Industry Group Co.,Ltd.,Jiexiu Shanxi 032000,China)

Abstract:The detection method of BOD in domestic sewage is introduced,and the experimental study is carried out.Based onthe analysis and verification of the quantitative results of the specific test,the factors affecting the determination of BOD indomestic sewage are obtained.The conclusion can be used as a reference and guidance for the evaluation of the water qualityindex of sewage treatment in the future.

Key words:domestic sewage;water quality;

櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆

BOD

(上接第87页)

[2] 刘晓松,陈俊秀,张秀清.离子色谱法测定透析水中的氟化物、氯化物、硝酸盐氮、硫酸盐[J].健康之路,2016(4):75-77.[3] 张培养.离子色谱法测定水中氟化物的不确定度评定[J].食品安全导刊,2017(12):96.

Determination of fluoride in surface water by ion chromatography

DUAN Zhimin

(Environmental Protection Department of Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Industry Group,Jiexiu Shanxi 032000,China)

Abstract:The main purpose of fluoride determination in surface water is to determine the fluoride content in water.Nowadays,ion chromatography has been widely used in the determination of fluoride in surface water and drinking water.In this paper,themethod of determining fluoride in surface water by ion chromatography is analyzed.Firstly,the materials and specific methodsused in ion chromatography are described.Secondly,the common influencing factors such as water sample collection,watersample preservation,water sample composition and experimental water are analyzed.Finally,the influence of the determinationprocess on fluoride was analyzed by ion chromatography from the composition of eluent,flow rate and temperature of conductivitycell.

Key words:ion chromatography;surface water;fluoride;influencing factors

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:

氟化物测定方法

氟化物 氟化物(F﹣)是人体必需的微量元素之一,缺氟易患龋齿病,饮水中含氟的适宜浓度为0.5—1.0mg/L(F﹣)。当长期饮用含氟量高于1-1.5mg/L的水时,则易患斑齿病,如水中含氟量高于4mg/L时,则可导致氟骨病。 氟化物广泛存在于自然水体中。有色冶金、钢铁和铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂的废水及含氟旷物的废水中常常都存在氟化物。 1.方法的选择 水中氟化物的测定方法主要有:氟离子选择电极法,氟试剂比色法,茜素磺酸锆比色法和硝酸钍滴定法。电极法选择性好,适用范围宽,水样浑浊,有颜色均可测定,测量范围为0.05-1900mg/L。比色法适用于含氟较低的样品,氟试剂法可以测定0.05-1.8mg/L(F﹣);茜素磺酸锆目视比色法可以测定0.1—2.5mg/L(F﹣),由于是目视比色,误差比较大。氟化物含量大于5mg/L时可以用硝酸钍滴定法。对于污染严重的生活污水和工业废水,以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。 2.水样的采集和保存 应使用聚乙烯瓶采集和贮存水样。如果水样中氟化物含量不高、pH值在7以上,也可以用硬质玻璃瓶贮存。 预蒸馏

通常采用预蒸馏的方法,主要有水蒸气蒸馏和直接蒸馏两种。直接蒸馏法的蒸馏效率较高,但温度控制较难,排除干扰也较差,在蒸馏时易发生暴沸,不安全。水蒸气蒸馏法温度控制严格,排除干扰好,不易发生暴沸。 1.水蒸气蒸馏法 水中氟化物在含高氯酸(或硫酸)的溶液中,通入水蒸气,以氟硅酸或氢氟酸形式而被蒸出。 仪器 蒸馏装置 试剂 高氯酸:70—72%。 步骤 (1)取50ml水样(氟浓度高于2.5mg/L时,可分取少量样品,用水稀释至50ml)于蒸馏瓶中,加10ml高氯酸,摇匀。连接好 装置加热,待蒸馏瓶内溶液温度升到约130℃时,开始通入蒸 汽,并维持温度在130—140℃,蒸馏速度约为5—6ml/min。 待接收瓶中馏出液体积约为200ml时,停止蒸馏,并水稀释 至200ml,供测定用。 (2)当样品中有机物含量高时,为避免与高氯酸作用而发生爆炸,可用硫酸代替高氯酸(酸与样品的体积为1+1)进行蒸馏。控 制温度在145 5℃。 2.直接蒸馏法

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

水中氟离子的测定

离子选择性电极法测定水样中氟离子的含量 一、氟元素简介 人体必需的微量元素之一,可以坚固骨骼和牙齿,预防龋齿。 轻度氟中毒症状:氟斑牙,牙齿变黄,变黑。 重度氟中毒症状:氟骨症,骨头变形,丧失劳动和生活自理能力。 二、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。 三、测定目的 掌握离子选择电极法的测定原理及测定方法 学会正确使用氟离子选择性电极 四、测定原理 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。 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。 五、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。 六、定量依据 1. 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(10-1mol·L-1), NaCl(0.1 mol·L-1) ︱AgCl 2. 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℃) 3. 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) 4. 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,

实验一 水中微量氟的测定

实验一水中微量氟的测定(离子选择性电极法) 一、实验目的 1.了解氟离子选择电极测定水中微量氟的原理和方法; 2.掌握离子计的使用方法。 二、实验原理 离子选择电极是一种电化学传感器,它将溶液中特定离子的活度换成相应的电位。当氟离子选择电极(简称氟电极)插入溶液时,其敏感膜对Fˉ产生响应,在膜和溶液间产生一定的膜电位: j n= K-2.303RT/FlgɑF- 在一定条件下膜电位?膜与Fˉ活度的对数成直线关系。当氟电极与饱和甘汞电极插入被测溶液中组成原电池时,电池的电动势E在一定条件下与Fˉ活度的对数成直线关系:E= K'-2.303RT/FlgɑF- 式中K'为常数,通过测量电池电动势可以求出Fˉ的活度。当溶液的总离子强度不变时,离子活度系数为一定值,则有 E= K''-2.303RT/Flgc F- E与Fˉ的浓度c F-的对数成直线关系。因此,为了测定Fˉ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中性电解质作总离子强度,调节缓冲溶液(TISAB),保持较高的离子强度,使它们的总离子强度近似一致,不再受样品或标准溶液中原有离子含量的影响。因而样品溶液和标准溶液中待测离子的活度系数可认为相等。 当Fˉ浓度在1.0~1.0?10-6mol/L范围时,氟电极电位与pF成直线关系,可用标准曲线法或标准加入法进行测定。 氟电极只对游离的Fˉ有响应。在酸性溶液中,H+与部分Fˉ形成HF或HF2ˉ,会降低Fˉ的浓度。在碱性溶液中,LaF3薄膜与OHˉ发生交换作用而使测定结果偏高。因此,溶液的酸度对测定有影响。氟电极适宜于测定的pH范围为5-7. 氟电极的最大优点是选择性好。能与Fˉ生成稳定配合物或生成沉淀的元素(如Al、Fe、Zr、Th、Ca、Mg、Li及稀土元素)会干扰测定,通常可用柠檬酸、DCTA、EDTA、磺基水杨酸及磷酸盐等掩蔽。其他阴离子(如Clˉ、Brˉ、Iˉ、SO42ˉ、NO3ˉ、Acˉ、C2O42ˉ等)均不干扰测定。加入总离子强度调节缓冲液,可以起到控制一定的总离子强度和酸度,以及掩蔽干扰离子等多种作用。 三、仪器与试剂 仪器:国产PXD-270型数字离子计(见附图),氟离子选择性电极,饱和甘汞电极,电磁搅拌器,塑料烧杯(50ml),容量瓶(50ml),移液管(25ml),吸量管(10、1ml)。 试剂: ①100.0μg?mL-1氟标准溶液:准确称取于1200C干燥2h并冷却的分析纯NaF0.2210g,溶于去离子水中,转入1000mL容量瓶中,稀释至刻度,贮于聚乙烯瓶中。 ②10.0μg?mL-1氟标准溶液:吸取上述溶液10.0ml,用去离子水稀释成100mL即得。 ③总离子强度调节缓冲溶液:于1000mL烧杯中,加入500mL去离子水和57mL冰醋酸、58gNaCl、12g柠檬酸钠(Na3C6H5O7?2H2O),搅拌至溶解。在冷水溶液中缓慢加入6.0mol?L-1NaOH溶液约125mL,用1%溴甲酚绿作指示剂滴至呈蓝绿色,冷却至室温,稀释至1L。 ④去离子水:用普通蒸馏水经离子纯水器交换一次而得去离子水,用电导仪测量电阻值在1MΩ以上。 1%溴甲酚绿溶液,NaOH(0.1mol?L-1), HNO3(0.1mol?L-1)。

固定污染源废气 氟化氢的测定 离子色谱法 (暂行)(HJ688-2013)

主题:氟化氢检测(监测)方法指导书第 A 版第 0 次修订颁布日期:2015年10月01日 氟化氢检测(监测)方法指导书 (方法标准号:HJ688-2013) 编制: 审核: 批准: 批准日期: 修改记录表 序号对应章节号修改前内容修改后内容修改人批准人批准日期

主题:氟化氢检测(监测)方法指导书第 A 版第 0 次修订颁布日期:2015年10月01日 1方法原理 本方法采用加热的采样管连续从固定污染源采集废气样品,经加热的过滤器滤除颗粒物,废气样品进入冷却的碱性吸收液,气态氟化物被吸收生成氟离子。经离子色谱仪分离检测,保留时间定性,响应值定量。 2适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中氟化氢的离子色谱法。 本标准适用于固定污染源废气中气态氟化物的测定,以氟化氢浓度表示,不能测定碳氟 化物,如氟利昂。 当采样体积120L,定容体积200ml 时,检出限为0.03mg/m 3 ,测定下限为0.12mg/m 3 ; 定容体积500ml 时,检出限为0.08mg/m 3 ,测定下限为0.32mg/m 3 。 3仪器及试剂 3.1 试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂;水,GB/T 6682,二级。 3.1.1氢氧化钾(KOH)。 3.1.2无水碳酸钠(Na2CO3)。 3.1.3氟化钠(NaF),优级纯:在110℃下干燥2h,于干燥器中保存。 3.1.4吸收液 3.1. 4.1氢氧化钾溶液:c(KOH) = 0.1mol/L。称取 5.6g 氢氧化钾(3.1.1),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1. 4.2氢氧化钾-碳酸钠溶液:c(KOH) = 0.006mol/L,c(Na2CO3) = 0.008mol/L。称取0.33g 氢氧化钾(3.1.1) 和0.85g 无水碳酸钠(3.1.2),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1.5 淋洗液 3.1.5.1氢氧化钾溶液:c(KOH) = 0.030mol/L。称取1.7g 氢氧化钾(3.1.1),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1.5.2 氢氧化钾-碳酸钠溶液:c(KOH) = 0.0018mol/L,c(Na2CO3) = 0.0024mol/L。称取0.1g 氢氧化钾(3.1.1)

离子色谱法测定水果中氟离子

离子色谱法测定水果中氟离子 王雨,李静 戴安中国有限公司应用研究中心, 北京,100085,wangyu@https://www.wendangku.net/doc/e815546796.html, 摘要:本文使用IonPac AS15中高疏水性高容量阴离子交换色谱柱,使氟离子与高浓度有机酸高效分离,配合大体积进样方式,成功分析了水果样品中的痕量氟离子。氟离子标准曲线线性关系良好,相关系数为99.94%,氟离子的最低检出限为1.8μg/L。该方法前处理简单,分离效果好,灵敏度高,基体干扰小,方法高效准确。 关键词:氟离子;离子色谱;水果; 氟是人类生命活动所必需的微量元素之一,但氟对人体健康的作用取决于剂量,摄入氟过多或过少都会给人体健康带来不利的影响。由于人体对氟含量极为敏感,因此氟的安全范围比其他微量元素窄得多[1]。适量的氟可以促进人体骨骼和牙齿的钙化,增强骨骼的强度。但是长期摄人过量氟化物会引起氟中毒,如由于氟摄入过多可引起牙齿、骨骼等组织的病理改变,也可引起肾脏、肝脏等器官的组织病变等。世界上大多数国家均制定了人体每日氟摄入量标准。世界卫生组(WHO)规定,人均每天适宜的氟摄人量为2.5~4.0 mg[2]。国标GB4809-84 《食品中氟允许量标准》 对多种食品中氟的含量有限制要求[3]。 本文利用离子色谱梯度淋洗的方法,成功分析了多种水果中的氟离子含量,通过IonPac AS15高效阴离子交换色谱柱分离,有效避免了样品中大量有机酸对氟离子测定干扰,该方法前处理简单,分析速度快,灵敏度高,分析干扰少,结果准确可靠。 1、实验部分 1.1仪器与试剂 仪器:ICS-3000型离子色谱仪(Dionex,美国) 试剂和样品:氟离子标准溶液(1000mg/L);甲醇(色谱纯,百灵威公司);超纯水(Millipore,电阻率为18.2MΩ/cm);OnGuard RP(1.0cc)前处理柱;0.22μm尼龙滤膜;市售水果。 1.2 色谱条件 色谱柱:IonPac AS15阴离子交换分析柱,250*4mm;IonPac AG15保护柱,50*4mm 淋洗液:KOH,0-17 min 3 mM, 17.1-27 min 60 mM , 27.1-31 min 3 mM; 淋洗液流速:1.2ml/min; 抑制器:ASRS 300型抑制器4mm,外接水抑制模式,抑制电流为150mA; 进样量:200μL;https://www.wendangku.net/doc/e815546796.html,/Shop/product.asp?id=15599&cid=&s=&page=2 1.3 溶液配制

测定水中氟化物的方法对比

水中氟含量的实验室检测方法及相关产品概述 2011年4月13日

目录 一、实验室测定水中氟化物的主要方法 (2) 二、各种测定方法概述 (2) (一)茜素磺酸锆目视比色法 (2) (二)离子选择电极法 (2) (三)分光光度法 (3) (四)离子色谱法 (3) (五)反相高效液相色谱法 (3) 三、主要四种测定方法的对比 (4) 四、市场已有的代表产品 (4) (一)美国哈希FBM-160/FBM-100A氟离子浓度分析仪 (4) (二)美国哈希CA610氟化物分析仪 (6) (三)美国哈希PCII单参数水质分析仪 (8)

一、实验室测定水中氟化物的主要方法 注①:适用浓度范围与仪器的特性有关,表中所列为一般仪器的适用浓度范围。 二、各种测定方法概述 (一)茜素磺酸锆目视比色法 原理:在酸性溶液中茜素磺酸钠和锆盐生成红色络合物当样品中有氟离子存在时能夺取络合物中锆离子生成无色的氟化锆离子释放出黄色的茜素磺酸钠根 据溶液由红色褪至黄色的色度不同与标准比色定量。 (二)离子选择电极法 定义:通常所谓离子选择电极,是指带有敏感膜的、能对离子或分子态物质有选择性响应的电极,使用此类电极的分析法属于电化学分析中的电位分析法。 离子选择电极法是70年代发展起来的技术,国际纯粹化学与应用化学协会 给它的定义是:“离子选择电极是一类化学传感器,它的电位对溶液中给定 的离子的活度的对数呈线性关系。” 原理:氟离子选择性作为指示电极和甘汞电极为参比电极构成测量电池:氟离子

选择电极|试液||甘汞电极。忽略液接电位,即电池的电动势和试液 的氟离子的活度的对数成正比,氟离子电极一般在 1 10-6moL/L-1范围 内符合能斯特方程式。 能斯特方程式,如下: (三)分光光度法 定义:分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的方法。 原理:氟离子在pH 值为4.1 的乙酸盐缓冲介质中与氟试剂及硝酸镧反应生成蓝色三元络合物,颜色的强度与氟离子浓度成正比,在620 nm 波长处 定量测定氟化物(以F 计)。 (四)离子色谱法 原理:离子色谱法通过分离柱对各阴离子的不同亲和度进行分离,由电导检测器测量各阴离子组分的电导率,以相对保留时间和峰高或面积定性和定量, 可同时测定F-、C1-、NO3-、SO42-等离子的含量。 (五)反相高效液相色谱法 此方法应用很少,查不到专用测氟的资料。

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

浅析离子色谱同时测定饮用水中氟化物等6项常规指标的方法

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/e815546796.html, 浅析离子色谱同时测定饮用水中氟化物等6项常规指标的方法 作者:张杰丁冬明 来源:《中国卫生产业》2016年第22期 DOI:10.16659/https://www.wendangku.net/doc/e815546796.html,ki.1672-5654.2016.22.076 [摘要] 目的探讨离子色谱一次性测定生活饮用水中氟化物、亚氯酸盐、氯化物、氯酸 盐、硝酸盐、硫酸盐方法的可靠性,并浅析该方法的干扰因素。方法水样经0.22μm滤膜过滤处理后,用离子色谱进行上机分析,该方法检出限分别为氟化物0.06 mg/L;亚氯酸盐0.05 mg/L;氯化物0.10 mg/L;氯酸盐0.06 mg/L;硝酸盐0.06 mg/L;硫酸盐0.12 mg/L。结果效果所测物质的相对标准偏差均在2.95%以下,该实验的回收率均在96.9%以上。结论该方法 操作简便、精密度好、灵敏度高、线性关系好。 [关键词] 生活饮用水;离子色谱;氟化物;亚氯酸盐;氯化物;氯酸盐;硝酸盐;硫酸盐 [中图分类号] R123 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2016)08(a)-0076-03 离子色谱技术自1975年被美国的H. Small先生提出后,在30余年的发展历程中,已经成为了水质检测中不可或缺的分析手段之一。在生活饮用水中已鉴定出数百种化学物质,其中有一些是饮用水消毒副产物。我国《生活饮用水标准检验方法》GB 5750-2006中就有针对消毒 副产物的测定,包括对亚氯酸盐、氯酸盐等。此外还有氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根这些常见阴离子的测定方法,该6项指标均为水质必检的常规项目[1]离子色谱法可同时准确测定多种离子,操作简单,灵敏度高,广泛应用于各个领域[2]。该次采用离子色谱法,对水样中上 述6种无机阴离子同时进样分析,通过实验的回收率、精密度及最小检测浓度来验证同时测 定6种阴离子方法的可靠性。实验结果准确,灵敏度高,线性范围宽,等优点,同时提高了 实验室的工作效率。 1 仪器与试剂 1.1 仪器 Dionex ICS-1100 型离子色谱仪, Chromeleon 6140色谱工作站,高容量AS23 ( 4×250 mm)阴离子色谱柱+AG23保护柱,Dionex-电导检测器、AERS 5004-mm 抑制器,AS-DV 自动进样器,0.22 μm 微孔滤膜。 1.2 试剂

实验六--氟离子选择电极测定自来水中的氟含量

实验六 氟离子选择电极测定自来水中的氟含量 一、实验目的 1.了解氟离子选择性电极的基本性能及其使用方法。 2.掌握用氟离子选择性电极测定氟离子浓度的方法。 3.学会使用离子选择性电极的测量方法和数据处理方法。 二、基本原理 饮用水中氟含量的高低,对人的健康有一定的影响。氟含量太低,易得牙龋病,过高则会发生氟中毒,适宜含量为0.5~1.0 mg/L 。 目前测定氟的方法有比色法和直接电位法。比色法测量围较宽,但干扰因素多,并且要对样品进行预处理;直接电位法,用离子选择性电极进行测量,其测量围虽不及前者宽,但已能满足环境监测的要求,而且操作简便,干扰因素少,一般不必对样品进行预处理。因此,电位法逐渐取代比色法成为测量氟离子含量的常规方法。 氟离子选择性电极 (简称氟电极) 以LaF 3单晶片为敏感膜,对溶液中的氟离子具有良好的选择性。氟电极、饱和甘汞电极 (SCE) 和待测试液组成的原电池可表示为: Ag│AgCl,NaCl ,NaF│LaF 3膜│试液‖KCl (饱和),Hg 2Cl 2│Hg 一般pH/mV 计上氟电极接 (-) ,饱和甘汞电极接 (+),测得原电池的电动势为: - -=F SCE E ?? SCE ?和-F ?分别为饱和甘汞电极和氟电极的电位。当其他条件一定时 - -=F K E αlg 059.0 (25℃) (1) 其中,K 为常数,0.059为25℃时电极的理论响应斜率;-F α为待测试液中- F 活度。 用离子选择性电极测量的是离子活度,而通常定量分析需要的是离子浓度。若加入适量惰性电解质作为总离子强度调节缓冲剂 (TISAB),使离子强度保持不变,则(1)可表示为: pF K c K c K E F F ?+=?+=?-=-- 059.0)lg -(059.0lg 059.0 - F c 为待测试液中-F 浓度,- -=F c pF lg 。

离子选择电极法测定氟离子

离子选择电极法测定氟离子 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和方法。 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0.1 moL·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1~10-6mol·L-1范围符合能斯特方程式。 氟离子选择电极性能: ①选择性 阴离子: OH- LaF 3 + 3OH-= La(OH) 3 + 3F- 阳离子: Fe3+、Al3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F-形成稳定配位离子) 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。 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-1); 离子强度调节缓冲液(TISAB) 四、基本操作 1. 氟离子选择电极的准备

使用前浸泡于10-4mol·L-1 F-或更低F-溶液中浸泡活化。使用时,先用去离子水吹洗电极,再在去离子水中洗至电极的纯水电位,一般在300 mV左右。 2. 线性范围及能斯特斜率的测量通常由稀至浓分别进行测量。 3. 自来水中氟含量的测定。 五、实验步骤 1. 氟离子选择电极的准备: 2. 线性范围及能斯特斜率的测量: 在5只100 mL容量瓶中,用10 mL移液管移取0.100 moL·L-1 F-标准溶液于第一只100 mL容量瓶中,加入TISAB 10 mL,去离子水稀释至标线,摇匀,配成1.00×10-2mol·L-1 F-溶液;在第二只100 mL容量瓶中,加入1.00×10-2 mol·L-1 F-溶液10.00 mL和TISAB 10 mL,去离子水稀释至标线,摇匀,配成1.00×10-3mol·L-1 F-溶液。按上述方法依次配制1.00×10-6~1.00×10-4 mol·L-1 F-标准溶液。将适量F-标准溶液(浸没电极即可)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,连接好离子计或酸度计,开启电磁搅拌器,由稀至浓分别进行测量,在仪器指针不再移动或数字显示在±1 mV内,读取电位值。再分别测定其他F-浓度溶液的电位值。 3. 氟含量的测定: (1) 试液的制备自来水样可在实验室直接取样。 (2) 标准曲线法准确吸取自来水样50.0 mL于100 mL容量瓶中,加入TISAB 10 mL,去离子水稀释至标线,摇匀。全部倒入一烘干的烧杯中,按上述实验方法测(此溶液继续做下一步实验),平行测定三份。 定电位值,记为E 1 (3) 标准加入法在实验②测量后,再分别加入1.00 mL 1.00×10-3mol·L-1 F- 。 溶液①后,再测定其电位值,记为E 2 (4) 空白试验以去离子水代替试样,重复测定。 六、数据处理 标准曲线,确定该氟离子选择电极的线性范围及实际能斯特响1. 绘制E~logC F- 应斜率。并从标准曲线,查出被测试液F-浓度(c ),计算出试样中氟含量。 x ①②③平均值

氟离子选择电极测定水中的氟(精)

图1-1 氟离子电极示意图 1:0.1 mol?dm -3NaF, 0.1 mol?dm -3,NaCl 内充液 2:Ag-AgCl 内参比电极 3:掺EuF 2的LaF 3单晶图1-1 氟离子电极示意图 1:0.1 mol?dm -3NaF, 0.1 mol?dm -3,NaCl 内充液 2:Ag-AgCl 内参比电极 3:掺EuF 2的LaF 3单晶 实验一氟离子选择电极测定饮用水中的氟 一、实验目的 1、了解离子选择电极的主要特性,掌握氟离子选择电极法测定的原理、方法及实验操作。 2、了解总离子强度调节缓冲液的意义和作用。 3、掌握用标准曲线法和标准加入法测定未知物浓度。 二、方法原理 氟离子选择电极(简称氟电极)是晶体膜电极,见示意图1-1。它的敏感膜是由难溶盐LaF 3单晶(定向掺杂EuF 2)薄片制成,电极管内装有0.1 mol?dm - 3NaF 和0.1mol ?dm -3NaCl 组成的内充液,浸入一根Ag-AgCl 内参比 电极。测定时,氟电极、饱和甘汞电极(外参比电极) 和含氟试液组成下列电池: 氟离子选择电极 | F -试液(c =x )║饱和甘汞电 极 一般离子计上氟电极接(-),饱和甘汞电极(SCE ) 接(+),测得电池的电位差为: j a AgCl Ag SCE E ?????++--=-膜电池(1-1)

在一定的实验条件下(如溶液的离子强度,温度 等),外参比电极电位?SCE 、活度系数γ、内参比电极 电位?Ag-AgCl 、氟电极的不对称电位?a 以及液接电位?j 等都可以作为常数处理。而氟电极的膜电位?膜与F -活度的关系符合Nernst 公式,因此 上述电池的电位差E 电池与试液中氟离子浓度的对数呈线性关系,即 -+=F a F RT K E log 303. 2电池 (1-2 因此,可以用直接电位法测定F -的浓度。式(1-2)中K 为常数,R 为摩尔气体常数 8.314J ·mol -1·K -1,T 为热力学温度,F 为法拉第常数96485C ·mol -1。 当有共存离子时,可用电位选择性系数来表征共存离子对响应离子的干扰程度: 1 1 log(303. 2/, m z j Pot j i i a K a zF RT k E ++=电池(1-3)本实验用标准工作曲线法、标准加入法测定水中氟离子的含量。测量的pH 值范围为5.0-6.0,加入含有柠檬酸钠、硝酸钠(或氯化钠)及HAc-NaAc 的总离子强度调节缓冲溶液(TISAB Total Ionic Strength Adjustment Buffer;)来控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。 三、仪器和试剂 仪器:PHS-3C 型pH 计或其他型号的离子计;电磁搅拌器;氟离子选择电极和饱和甘汞电极各一支;塑料烧杯若干,玻璃器皿一套。

离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析

总第1 79期 2 019年第1期山 西 化 工 SHANXI CHEMICAL  INDUSTRYTotal  179No.1, 2019分析与测试 DOI:10.16525/j .cnki.cn14-1109/tq.2019.01.30收稿日期:2019-01- 23作者简介:段智敏,女,1985年出生,毕业于中国石油大学,本科,助理工程师, 从事煤矿水环境监测工作。离子色谱法测定地表水中氟化物的方法分析 段智敏 (山西焦煤汾西矿业集团环保处,山西 介休 032000 )摘要:测定地表水中氟化物主要目的在于确定水中含氟量,现如今离子色谱法已经在地表水、饮用水中氟化物测定得到了广泛应用。针对离子色谱法测定地表水中氟化物的方法进行分析, 首先阐述了离子色谱法中使用材料和具体方法,其次分析了水样采集、水样保存、水样成份、实验用水等方面常见影响因素, 最后从淋洗液的组成、流速、电导池温度分析使用离子色谱仪测定过程对氟化物的影响。关键词:离子色谱法;地表水;氟化物;影响因素 中图分类号:X83 文献标识码:A 文章编号:1004-7050(2019)01-0086- 03引 言 随着科学技术的发展,测定地表水中氟化物的实验方法逐渐增加,离子色谱法因其本身的分离效果好、灵敏度高、线性范围较宽、操作简单便捷等优点,在很多卫生检验实验中的广泛应用。虽然这种方法可以一次同时完成多项内容的分析检测,但是在实际检测的过程中会受到多种因素的影响,如果想要更好的应用离子色谱法测定地表水中氟化物,就必须要其进行具体的分析,以此为水质项目检测提供参考。 1 离子色谱法中使用材料和具体方法 现如今,离子色谱仪器已经是每个卫生检验实验室的必备仪器,离子色谱法也在逐渐普及,但是在实际应用共的过程中,还要对一些影响实验结果的因素进行分析。在采用离子色谱法中最为主要的就是离子色谱仪,本文采用的是Dionex DX- 120型仪器,此外还准备了温控电导检测器等设备[ 1 ]。根据国家颁布的具体方法来对地表水进行检验,其中淋洗液为Na2CO3和Na2HCO3,流速控制在1.5mL/min,进样量为25μL,电抑制器的电流为112mA。氟化物 会采用10.0mL移液管吸取到100mL容量瓶中,使用滴定的方式,一直到刻度线的位置,从而得到最标准的使用液体,最终确定建立起不同浓度的标准体系。整个测验一共分为六个部分,分别为:基础色谱条件及测定方法、淋洗液组成影响实验、淋洗液流 速影响实验、 导池控温影响实验、工作曲线线性范围的实验。在实际应用的过程中,淋洗液的组成、流速都会对最终的结果造成一定的影响,此外,电导池温度以及工作曲线的线性范围也都会产生较大的影响。 2 常见的影响离子色谱法测定氟化物 的因素 2.1 实验用水、 试剂纯度、实验器皿等方面的影响在对上述影响因素进行实际分析的过程中,首先要对几个较为常见的影响因素进行分析,分别为:水样采集、水样保存、水样成份、实验用水、试剂纯度、实验器皿等,这些因素都会对最终实验结果造成直接的影响, 想要消除离子色谱仪测定过程中的干扰因素,就必须要分析上述内容对氟化物的影响,有针对性的采取相应的措施。比如,在配制试剂的过的程中,水电阻应必须要>2MΩ,这也就意味着,作为配制淋洗液的两个重要部分,必须要使用优级纯的碳酸钠和碳酸氢钠,从而避免其他离子对离子色谱仪测定氟化物的过程,造成严重的干扰。2.2 水样所含成份对氟化物测定的影响在采集地表水中,一定要对以下三种物质引起注意。 1 )颗粒物因为采用的是离子色谱法, 所以水样中首先不能够含有颗粒物,否则会对玷污色谱柱,导致结果不够准确,这就意味着,在将水样放入过滤网中,采用微孔滤膜进行过滤,将过滤后的液体存储于聚乙烯塑料瓶中。在实际实验之前,按照相应的和比例将水样和淋洗液、贮备液等进行含混合,以此有效除去

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