離子選擇電極測定煙氣中氟化物的影響因素分析

沈愛平

湖北省黃岡職業(yè)技術學院 438002

前言

對煙氣中氟化物進行測定時，有兩種方法可供選擇：一個是氟離子選擇電極法，另一個是氟試劑分光光度法[1]。第一種方法不僅選擇性好，而且靈敏度高，同時還具有適用范圍寬的特點，因而得以廣泛應用，下面針對其影響因素及消除方法進行相關分析。

一、采樣管的影響及消除方法

氟元素比較活潑，很容易和相關元素發(fā)生化學反應，所以，應選擇適宜材質(zhì)的采樣管（如聚乙烯塑料管等），即一方面要保證不會被氟化物腐蝕，另一方面要保證對氟吸附作用極小。在采樣操作時，受高溫煙氣的影響，聚乙烯塑料管可能發(fā)生皸裂甚至局部融化，此時建議采用不銹鋼管，從而避免給采樣帶來影響。

二、濾筒的影響及消除方法

對塵態(tài)氟化物進行采集時，需要使用到玻璃纖維濾筒。待采樣工作完成之后，應立即把濾筒取出，并轉(zhuǎn)移到干燥且潔凈的容器之中，避免給濾筒帶來污染，從而給最終的測定結(jié)果帶來影響。

三、化學試劑的影響及消除方法

化學試劑本身的純度將會給試驗結(jié)果帶來直接且嚴重的影響，所以，應采用分析純試劑，至于用水應采用去離子水[2]，如若不然將會帶入干擾雜質(zhì)，導致空白本底值增加。在配制TISAB試劑的過程中，剛混合時伴有一個明顯的放熱現(xiàn)象，導致溶液溫度急劇上升，應等到冷卻之后再進行PH的調(diào)節(jié)。

四、樣品PH值的影響及消除方法

采用氟離子選擇電極法時，最理想PH 值為5.5，通?？刂圃?～8 之間。如果PH＜5，溶液會形成弱酸配位反應，即“2F-+H+=HF+F-=HF2-”，該條件下溶液中F-減少，導致分析結(jié)果偏低。如果PH＞8，溶液中OH-氟電極膜表面會出現(xiàn)“LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-”這一化學反應，由于引入了外來的F-，該條件下溶液中F-增多，導致分析結(jié)果偏高。由此可見，保證被測溶液具有理想的PH值非常重要[3]。

五、待測溶液溫度的影響及消除方法

電極斜率S=2.303RT/（niF)[4]，反映了被測離子活度發(fā)生10倍變化時，膜電極可達到的將其轉(zhuǎn)換成電位的能力。25℃條件下一價離子為59.2mV。對于電極斜率而言，無論過高，還是過低，均會直接影響最終的測量結(jié)果。由上面的分析可知，溫度能通過對電極斜率的影響來間接影響電極電位。隨著溫度的不斷升高，不管電極斜率，還是電位，均會隨之慢慢升高，所以，應嚴格控制試驗環(huán)境溫度適宜且恒定，通常控制在20-25℃之間。

六、其他影響因素及消除方法

1.氟離子選擇電極

氟離子選擇電極本身性能的好壞將會對最終測定結(jié)果產(chǎn)生直接且重要的影響。應特別關注以下幾點：（1）使用氟電極之前，應對其進行認真檢查，如果觀察到充液中存在氣泡附著在電極內(nèi)膜表面，應想辦法將其徹底排出，從而避免電極中導體接觸不理想而無法測出正確電位。（2）電極的活化。對于電極而言，無論老化，還是長期放置，均會造成空白電位偏低。當不足370mV時，便需要對電極做活化處理，即放到1～10g/mL 氟標液中進行1～2h的浸泡[5]，接下來使用純凈水進行徹底沖洗。（3）在測定操作中，考慮到氟電極具有一定的“記憶性”，所以，應盡可能地依據(jù)濃度由低到高這一順序進行測定。如果先檢測了濃度相對較高的樣品，則需要使用純凈水對氟電極進行有效清洗，直至電位穩(wěn)定為止，之后才允許進行后續(xù)樣品的測定。（4）電極最好不要長時間浸泡于水中，特別是不允許長時間浸泡于高濃度液中。如果長時間不用，首先要徹底清洗，然后使用濾紙將水分吸干，最后蓋上電極保護帽進行保存。

2.參比電極

如果使用的是飽和甘汞電極，則先要對外觀、接地以及內(nèi)充液狀況進行檢查，應保證外觀和接地良好，內(nèi)充液已經(jīng)注滿到注入孔。如果電極液中KCL沒有達到飽和狀態(tài)，那么甘汞電極的電位將會相對偏高，最終導致電位顯示值相對偏大。液接部位不應存在大顆粒的KCL 結(jié)晶，否則會提高電阻值，使電路不暢。使用過程中，先把小橡皮塞取下，然后采用恒定流速注入甘汞電極的內(nèi)充液應至少超過待測液面2cm。使用結(jié)束后應對液接處進行及時且徹底的清洗以避免堵塞。保存之前應在加液口以及液接處蓋上橡皮帽。

結(jié)束語

采用離子選擇電極法對煙氣中的氟化物進行測定時，雖有已有公認的標準方法，然而在具體操作環(huán)節(jié)仍有許多需要特別關注的小環(huán)節(jié)，因為每一個看似微不足道的小環(huán)節(jié)的疏漏均有可能導致最終的測定結(jié)果失準。在試驗過程中，應最大限度地排除這一類不良影響因素，將偶然誤差控制在最低水平，從而保證最終測定結(jié)果的真實性和準確性。

[1]謝向東.離子選擇電極法測定粉煤灰中的氟[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2013，06：62-64.

[2]胡紅美，郭遠明，孫秀梅，鐘志，金彩杏，尤炬炬.離子選擇電極法測定生活飲用水中氟化物[J].中國無機分析化學，2013，03：13-16.

[3]蔣晶，皇甫曉東.離子選擇電極法與離子色譜法測定生活飲用水中氟化物的比較[J].環(huán)境科學與管理，2011，01：131-133.

[4]趙立晶，趙萍，魏月仙.流動分析-離子選擇電極法測定水中痕量氟化物[J].分析化學，2011，10：1526-1530.

[5]彭剛?cè)A，吳志強，喬支衛(wèi)，夏新，米方卓，王偉，陳表娟，尹輝.離子選擇電極法測定水中氟化物質(zhì)量控制指標研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2012，05：124-127.