氟离子选择性电极能用直接测量或标准添加法测量:自来水水源氟化反应;维生素等药物;牙膏等消费品;工业废物排出污染的水和空气;土壤氟化物的生态效应;连续检测以调节氟化物的含量的电镀、清洗、刻蚀以及浸渍浴(电镀槽和酸洗槽);肥料、农药、玻璃等制造的物质;存在于牙齿珐琅、骨头、尿液以及植物物质中的生物物质。尤其是水、饮料、酒、植被和乳化饮料更引起人们的重视。
一、氟离子标准溶液和参比溶液:
1、氟离子标准溶液:
① 0.1mol/L氟离子标准溶液(贮备溶液)的配制:
取优级纯氟化钠(NaF,41.9882g/mol·L-1)放入称量瓶中,在110℃下干燥2小时。称量瓶在干燥器中冷却至室温,用50ml烧杯称取氟化钠4.1988g。氟化钠用蒸馏水溶解后,转入1000ml容量瓶中,再用蒸馏水洗烧杯,并转入容量瓶中,如此,洗三次烧杯、转入容量瓶。然后,用蒸馏水加入容量瓶至刻度,混匀,备用。
② 1×10-3mol/L氟离子标准溶液的配制(pF 3.00):
用10ml移液管量取0.1mol/L氟离子标准溶液,转入1000ml容量瓶中,用去离子水加入容量瓶至刻度,混匀。
③1×10-4mol/L氟离子标准溶液的配制(pF 4.00):
用10ml移液管量取1×10-3mol/L 氟离子标准溶液,转入100ml容量瓶中,用去离子水加入容量瓶至刻度,混匀,备用。
④1×10-5mol/L氟离子标准溶液的配制(pF 5.00):
用10ml移液管量取1×10-4mol/L氟离子标准溶液,转入100ml容量瓶中,用去离子水加入容量瓶至刻度,混匀,备用。
氟离子标准溶液的浓度换算
mmol/L | pF | mg/L | ppm |
1 | 3.00 | 19.00 | 19.00 |
1×10-1 | 4.00 | 1.90 | 1.90 |
1×10-2 | 5.00 | 0.19 | 0.19 |
2、参比溶液:
测量氟离子浓度需要用单液接参比电极。电极的参比溶液用3.5mol/L氯化钾溶液。
3.5mol/L氯化钾溶液的配制:
用50ml烧杯称取分析纯氯化钾26.093g,氯化钾用蒸馏水溶解后,转入100ml容量瓶中,再用蒸馏水洗烧杯,并转入容量瓶中,然后,用蒸馏水加入容量瓶至刻度,混匀,备用。
3、总离子强度调剂(TISAB):
TISABⅠ适合测量地下水、饮用水、尿等样品中氟使用。
57ml冰醋酸(HAC)、58g氯化钠(NaCl)和4g邻环己二胺四乙酸(CDTA),用蒸馏水溶解,冷却,用5mol/L氢氧化钠(NaOH)调节溶液的pH为5.0~5.5。
使用时标准溶液和样品溶液与TISAB溶液以1:1混合。
二、氟离子选择性电极和单液接参比电极:
氟离子选择性电极和参比电极在使用前需要在1×10-3mol/L氟离子标准溶液中浸泡,一般不少于半小时。
三、氟离子浓度的测量:
1、仪器准备:
① 将MP523型pH/离子浓度测量仪或MP523-04型氟离子浓度测量仪接上电源,并开启电源。
② 选择氟离子浓度测量参数。
长按仪器[MODE]键,至显示屏出现P1。用[↑]选择F-离子参数。然后,按[ENTER]转入测量状态。
③ 选择并设置校准溶液的参数。
长按仪器[MODE]键,至显示屏出现P1。然后,短按仪器[MODE]键,至显示屏出现P3、0.00、C1。将选择的低浓度值的数据按[↑](加值)、[↓](减值)、[ENTER](移位)输入仪器,修改后,按[ENTER]进入C2设置,将选择的高浓度值的数据按[↑]、[↓]、[ENTER]输入仪器,修改后,按[ENTER]进入测量状态。(具体操作见仪器说明书)
2、仪器校准:
① 将浸泡的氟离子选择和参比电极用去离子水洗净,用滤纸吸干。
② 取二只50ml烧杯倒入己加入TISAB溶液的标准溶液(不少于烧杯的三分之二),并加入搅拌珠。
③ 取低浓度的标准溶液于搅拌器上,低速搅拌溶液,将洗净、干燥的一对电极浸入溶液,等仪器显示值稳定后,按[CAL]键,屏上出现C1、“CAL”闪动,见屏上出现稳定的笑脸,再按[CAL]键,屏上出现预设的数据、并闪动,至出现END。之后屏上出现C2。
④ 接着取出电极,用滤纸吸干。取高浓度的标准溶液于搅拌器上,低速搅拌溶液,将洗净、干燥的一对电极浸入溶液,等仪器显示值稳定后,见屏上出现稳定的笑脸,再按[CAL]键,屏上出现预设的数据、并闪动,至出现END。仪器自动进入测量状态。
⑤ 校准完成后,将一对电极浸入去离子水中清洗至仪器显示高于5.00,或浓度值低于10-5mol/L时,吸干。
3、样品测量:
取二只50ml烧杯倒入注入己加入TISAB溶液的样品溶液,并加入搅拌珠。
取样品溶液的烧杯置于搅拌器上,低速搅拌溶液,将洗净、干燥的一对电极浸入溶液,等仪器显示值稳定后(屏上出现稳定的笑脸),读取屏上显示值。然后,将一对电极浸入去离子水中清洗,吸干。
取另一个注入样品的烧杯置于搅拌器上,低速搅拌溶液,将洗净、干燥的一对电极浸入溶液,等仪器显示值稳定后(屏上出现稳定的笑脸),读取屏上显示值。需要读取mol/L、mg/L或ppm等单位,可按[UNIT]键。
二次测量平均值,经数据处理为样品的氟含量。
测量完毕,将一对电极浸入去离子水中清洗,吸干,存放。仪器的电源关闭。
四、注意事项:
1、根据测量的氟离子浓度选择合适的校准溶液,一般选择二个级差的标准溶液校准仪器。对于测量低浓度的氟离子或进行准确度高的测量,建议选择一个级差的标准溶液校准仪器。被测样品的浓度应该在校准溶液浓度之间。下表供参考:
离子浓度,mg/L | 标准溶液,mmol/L | 标准溶液,pF |
0.19 ~ 1.90 | 1×10-2 | 5.00 |
1×10-1 | 4.00 | |
1.90 ~ 19 | 1×10-1 | 4.00 |
1×100 | 3.00 |
2、为了提高测量的准确度,建议在*次测量样品后,再重复校准一次。可能样品溶液中存在干扰离子,影响电位的测量,给出错误的结果。重复校准可以将干扰离子作为本底消除,获得正确的测量结果。
3、低浓度的校准溶液,必须隨用隨配。
4、对氟离子选择电极有干扰的离子: OH-<0.1F-。需要选择适当的TISAB,来络合干扰离子、稳定溶液的离子强度和溶液的pH范围。
5、测量工作结束,应当将氯离子选择性电极洗净、吸干,存放。双液接电极如长期不用,将电极内溶液倒出、洗净、吸干、存放。如短期内要用电极,将液接部用塞子塞住存放。
黄凡 |