離子選擇電極法測定氟化物的關(guān)鍵因素分析

蔣晶晶 夏 慧

海安縣環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 南通 226600

離子選擇電極法測定氟化物的關(guān)鍵因素分析

蔣晶晶 夏 慧

海安縣環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 南通 226600

為了準(zhǔn)確測定水中氟化物，本文從氟離子電極的維護(hù)、參比電極的維護(hù)、溶液pH、溶液溫度、攪拌的速度、電極進(jìn)入的深度、測定順序以及相應(yīng)的時間這些方面對離子選擇電極法測定氟化物的注意點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)。

離子選擇電極法；氟化物；影響因素

氟元素是人體必需的微量元素之一，氟化物是地表水和地下水例行監(jiān)測必測項目。離子選擇電極法測定氟化物具有方法簡便，操作快速，測定的線性范圍寬，抗陽離子的干擾強(qiáng)，不受濁度、色度的干擾，在各個監(jiān)測站得意廣泛的應(yīng)用。在氟離子選擇電極的測試過程中，經(jīng)常出現(xiàn)準(zhǔn)確度、精密度達(dá)不到響應(yīng)的要求，筆者根據(jù)工作實踐，對氟化物測定過程中的注意點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)。

1 氟離子電極的維護(hù)

氟離子電極的好壞，直接影響電極的響應(yīng)極性，線性范圍和測定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。

1.1 電極的響應(yīng)極限

每個電極都有一定的響應(yīng)極限，氟電極在初次使用時應(yīng)首先測試其響應(yīng)極限，這樣可以準(zhǔn)確估計出式樣的檢出限。一般氟電極的響應(yīng)極限為0.05mg/L。對于氟化物濃度低于電極響應(yīng)極限的試樣，可以在試樣和標(biāo)準(zhǔn)曲線各個溶液中加入一定量氟化物的檸檬酸溶液，客服因非線性關(guān)系而造成的誤差，提高分析測試的精密度和準(zhǔn)確度。

1.2 其主要性能指標(biāo)

氟電極的性能主要是指氟電極的斜率，根據(jù)能斯特方程，在20℃～25℃的范圍內(nèi)，氟離子濃度每改變10倍，其電位變化值應(yīng)在58±2mV之間，氟電極電位變化在此范圍內(nèi)，說明性能良好，可以使用；否則說明電極性能已經(jīng)出現(xiàn)了老化的跡象，需要更換。

1.3 氟電極的使用注意事項

氟離子電極在使用的過程中要注意，測定樣品前用純水提前2小時進(jìn)行洗滌，使點(diǎn)位值達(dá)到380mV以上，保持儀器的穩(wěn)定性。但是電極不能長時間在水中浸泡，以免損害氟電極。如果長時間不使用，要用清水沖洗干凈，吸干水分，并套上保護(hù)套，放置到干燥的抽屜中；若電極在長時間使用后，會發(fā)生鈍化現(xiàn)象，可以對其進(jìn)行活化。其方法是先用稀氨水對其浸泡五分鐘，然后用清水進(jìn)行沖洗，再放置到稀的硝酸中浸泡十分鐘，最后再用純水進(jìn)行沖洗。效果不明顯的時候，可以重復(fù)該操作。如果還是沒有用，則考慮更換新的氟電極。

2 參比電極的維護(hù)

氟離子選擇電極法中的參比電極為飽和的甘汞電極，其性能的好壞直接影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.1 要注意每次使用時向其內(nèi)部加滿飽和的氯化鉀溶液，否則甘汞電極的電位值升高。

2.2 飽和甘汞電極的液面不能低于要求的液面高度而使用，不用時將橡皮套套上，每次使用后將電解液倒出，下次實驗室重新加入飽和的氯化鉀。

2.3 使用后的飽和氯化鉀不能長期浸于水中，以免稀釋內(nèi)充液。

2.4 飽和甘汞電極有溫度滯后現(xiàn)象，所以要等待電極放入溶液后等待3～5分鐘后，其溫度和待測溶液的溫度一致后再測定，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 測定條件對測定結(jié)果的影響

溶液的pH值、溫度、攪拌的速度、電極浸入的位置、測定順序都對最后的結(jié)果有影響。

3.1 溶液pH對測定結(jié)果的影響

根據(jù)筆者的經(jīng)驗，地表水的pH值一般都是6～9范圍內(nèi)，測定氟化物的最佳pH值范圍應(yīng)為5～6之間，pH值小于6的溶液，氫離子會與部分氟離子形成HF，該物質(zhì)較難降解，造成測定結(jié)果偏低；當(dāng)pH值大于9時，氫氧根離子與氟化物在水溶液中的有效離子半徑很相近，會穿過半透膜，造成氟化物濃度升高的假象，所以實驗時要嚴(yán)格控制溶液的pH值。

3.2 溫度對測定結(jié)果的影響

溫度對測定結(jié)果的影響很大，當(dāng)溫度相差10℃時，所測的電位相差2mV。標(biāo)準(zhǔn)溶液從冰箱中拿出來，需要冷卻到室溫后再配置曲線，以保證樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液是在相同的溫度下測定的。

從電化學(xué)的角度，溫度對樣品的離解速度是有影響的，溫度不僅影響電極的斜率，從而影響電極的電位。

3.3 攪拌的速度對測定結(jié)果的影響

攪拌速度也影響響應(yīng)時間和電位值，攪拌可以加速離子鍍額擴(kuò)散，保證電極表面的成分與溶液主體成分一致。攪拌速度越快，響應(yīng)時間越短，但是攪拌速度過快，水中易形成漩渦，電極表面也易形成氣泡，影響所測的電位。所以攪拌的速度不宜過快，應(yīng)使攪拌子剛好轉(zhuǎn)動為佳。同時，在測定標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品的時候應(yīng)具有相同的攪拌速度，保證溶液處于沒有渦流和氣泡。

3.4 電極進(jìn)入的深度對測定結(jié)果的影響

電極放入溶液中的深度，要保持一致性，以減少測定誤差，由于溶液的液壓和指示電極表面的壓力，攪拌時液體在電極表面的流速對測定結(jié)果有影響。

3.5 測定順序?qū)y定結(jié)果的影響

測定標(biāo)準(zhǔn)溶液時，按照曲線的濃度由低到高的順序，以消除電極的“記憶效應(yīng)”，減少高濃度對低濃度樣品的干擾。測定結(jié)束后，一定要用空白溶液將電極洗至接近空白溶液的電位值后，然后再進(jìn)行樣品的測定。在測定樣品時，每測定一個樣品后，要用純水進(jìn)行洗滌后再測定下一個樣品，以免相互干擾。

3.6 響應(yīng)時間對測定結(jié)果的影響

一般儀器要開機(jī)預(yù)熱30min后再進(jìn)行測量，當(dāng)測定第一個樣品的時候，響應(yīng)時間要長一些，約5min，以后測定樣品的時候，響應(yīng)時間不到2min即可穩(wěn)定讀出穩(wěn)定的電位值。如受樣品中干擾物的影響，響應(yīng)的時間要稍微長點(diǎn)。

[1]國家環(huán)保總局等編.水和廢水的監(jiān)測分析方法（第四版 增補(bǔ)本）[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社.

[2]趙永站.離子選擇電極法測定氟化物時的質(zhì)量控制[J].黑龍江環(huán)境通報，2005，12：49－50

[3]穆會玲，羅長林.離子選擇電極法測定水中氟化物的注意事項[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2001，12：34

[4]虞吉寅.離子選擇電極法測定水中氟化物的若干問題[J].浙江防護(hù)醫(yī)學(xué)，2006，18（8）：79

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.009