pH值對(duì)氟化物離子選擇電極法測(cè)定氟的影響

劉 毅，梁唐敏

(廣西化工研究院，廣西 南寧 530001)

pH值對(duì)氟化物離子選擇電極法測(cè)定氟的影響

劉 毅，梁唐敏

(廣西化工研究院，廣西 南寧 530001)

溶液中pH值的控制，在氟化物離子選擇電極測(cè)定氟中具有很重要的意義。pH值的不同，將引起測(cè)定時(shí)電極電位的波動(dòng)，直接影響氟含量的測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

氟；氟化物離子選擇電極法；測(cè)定

中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T 160.36-2004中，工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)氟化物的測(cè)定，采用浸漬玻璃纖維濾紙采集，洗脫后，用氟離子選擇電極測(cè)量溶液的電位值。電位值的大小與溶液中氟離子活度的對(duì)數(shù)成能斯（Nernst）線性關(guān)系。根據(jù)測(cè)量電位值計(jì)算出水樣中的氟離子濃度。氟離子選擇電極具有很高的選擇性。X-(鹵素離子)、NO3-、SO42-、PO43-、HCO3-等均不干擾測(cè)定。唯一的干擾就是OH-，當(dāng)[OH-]≥[F-]時(shí)干擾變得顯著，這是由于氫氧根離子半徑與電荷和氟離子類似而導(dǎo)致，而這個(gè)干擾可以借助調(diào)節(jié)pH來消除。一般調(diào)節(jié)pH=5～6，溴甲酚綠變色范圍為3.8～5.4，pH值不容易控制，很容易調(diào)節(jié)過量（pH值≥6），因此，我們提出用pH計(jì)來控制，從總離子強(qiáng)度緩沖液和工作曲線的繪制及試樣都能準(zhǔn)確控制pH=5.8。電位值的波動(dòng)很小，電位重現(xiàn)性好，精密度、準(zhǔn)確度都大大提高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

氟離子選擇電極，飽和甘汞電極，PXSJ-216型離子計(jì)(精確至0.1mV)，電磁力攪拌器，聚四氟乙烯包裹的攪拌子若干枚，50mL聚乙烯燒杯若干個(gè)，精密pH計(jì)，復(fù)合pH電極。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

鹽酸(ρ20=1.18g·mL-1)，氨水(ρ20=0.9g·mL-1)；

浸漬液：溶解8g氫氧化鈉于水中，加入20mL丙三醇，用水稀釋至1L；

鹽酸溶液(0.5mol·L-1)：4.2mL鹽酸加水至100mL；氨水溶液(6mol·L-1)：42mL氨水加水至100mL；

指示劑：0.1g溴甲酚綠和3mL氫氧化鈉溶液(2g·L-1)一起研磨均勻，用水稀釋至250mL；

總離子強(qiáng)度緩沖液：稱取59g檸檬酸鈉和11.6g氯化鈉，溶于水中，加入2mL指示劑和11.4mL冰乙酸，用氫氧化鈉溶液(240g·L-1)中和至溶液剛變?yōu)樗{(lán)色；加1～2 滴鹽酸溶液，使溶液呈藍(lán)綠色，并用pH酸度計(jì)調(diào)至pH =5.8，用水稀釋至1L。

氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液(10μg·mL-1，100μg·mL-1)：吸取氟化物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000μg·mL-1)用蒸餾水稀釋配制。

實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.3 分析步驟

1.3.1 儀器準(zhǔn)備和操作

按照所用測(cè)量?jī)x器和電極使用說明，首先接好線路，開啟電源開關(guān)，預(yù)熱15min。按儀器說明書調(diào)整儀器零點(diǎn)并清洗電極，活化電極。測(cè)定前，試液應(yīng)達(dá)到室溫，并與標(biāo)準(zhǔn)溶液一致。

1.3.2 樣品處理

將采過樣的濾紙放入50mL聚乙烯燒杯中，加入16mL鹽酸溶液和2mL水；用玻璃棒將濾紙搗碎，放入聚四氟乙烯包裹的攪拌子，于磁力攪拌器上攪拌3～5min，將濾紙打成漿狀,供測(cè)定。

1.3.3 工作曲線的繪制

取 7只50mL聚乙烯燒杯，各放2張浸漬濾紙，分別加入0.0、0.20、0.50、1.0mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液（10μg·mL-1）和0.20、0.50、1.0mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg·mL-1），各加水至2.0mL，配成0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg氟標(biāo)準(zhǔn)系列。然后按樣品處理操作。處理后，向標(biāo)準(zhǔn)系列各杯加入1.3mL 氨水溶液和2～3 滴指示劑，在攪拌下用鹽酸溶液和氨水溶液調(diào)節(jié)溶液呈藍(lán)綠色（用pH計(jì)調(diào)至溶液pH=5.8）。

向標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和樣品中，分別加入5mL 總離子強(qiáng)度緩沖液，攪拌4～5min，停止后，測(cè)量溶液的電位值（mV）。再攪拌1～2min，停止后，再測(cè)量電位值（mV），讀取平衡電位值。水樣溶液由低濃度到高濃度順序分別插入氟離子電極和飽和甘汞電極。每次測(cè)量前都用水將電極洗凈，并用濾紙吸取水分。

以電位值（mV）為縱坐標(biāo)y，氟化物活度［p(F)= -lg F-］為橫坐標(biāo)x，在半對(duì)數(shù)紙上繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，建立y=a+bx方程。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得水樣中氟化物的質(zhì)量濃度。

1.3.4 樣品測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的操作條件測(cè)定樣品溶液和樣品空白溶液。測(cè)得電位值后，由標(biāo)準(zhǔn)曲線得氟的含量（μg）（表1）。相關(guān)系數(shù)：r=0.9990，回歸方程y=317.05+52.540x。

表1 氟的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2 精密度試驗(yàn)和準(zhǔn)確度試驗(yàn)

2.1 精密度的測(cè)定

精密度測(cè)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 氟的精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

為了驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確度，我們做了加標(biāo)回收率試驗(yàn)。在樣品中分別加入8.0、24.0、72.0μg的氟標(biāo)準(zhǔn)溶液，按測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定，各測(cè)3次，由平均值計(jì)算加標(biāo)回收率，測(cè)定數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 氟的準(zhǔn)確度試驗(yàn)

3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)

采用pH計(jì)來控制pH值, 用氟離子選擇電極法測(cè)定，對(duì)環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所購(gòu)買的水質(zhì)氟化物標(biāo)準(zhǔn)（GSB 07-1194-2000）標(biāo)示濃度值為(3.57±0.2)mg·mL-1進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定值為3.56mg·mL-1。檢測(cè)數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好，精密度高，相對(duì)誤差低 ，測(cè)定結(jié)果非常準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

氟離子選擇電極法測(cè)定氟時(shí)，溫度、攪拌速度對(duì)其也有影響。由于職業(yè)衛(wèi)生工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)氟化物含量比較低，因此，pH值對(duì)它影響會(huì)更大，

pH值不穩(wěn)定，直接影響到了電極電位波動(dòng)。我們采用pH計(jì)來控制pH值，標(biāo)準(zhǔn)和樣品都同時(shí)控制在一定pH值內(nèi)，該方法具有電極電位更穩(wěn)定，精密度更高，線性更好，準(zhǔn)確度更高等優(yōu)點(diǎn)，值得推薦。

[1] GBZ/T 160.36-2004，工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)氟化物的測(cè)定[S].

[2] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)局《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》編寫組.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1999.

Effect of pH on Determination of Fluorine by Luoride Ion Choosing Electrode Method

LIU Yi, LIANG Tang-min
(Guangxi Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China)

The control of pH was important in the determination of fl ulrine by luoride ion choosing electrode method. The different pH would cause the fl uctuation of electrode potential and affect the accuracy of fl ulrine determination result.

fl ulrie; luoride ion choosing electrode method; determination

O 657.15

A

1671-9905(2014)01-0045-02

2013-11-13