分光光度法與離子選擇電極法測(cè)定氟化物的比較

□張志偉 劉嘉瑋 劉建軍

氟化物指含負(fù)價(jià)氟的有機(jī)或無機(jī)化合物，其廣泛存在于各類水體中，人體中也含有氟。和其他元素一樣，適量的氟是人體所必需的，過量就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，所以氟化物的濃度是檢驗(yàn)水質(zhì)類別的主要項(xiàng)目之一。測(cè)定氟化物的主要方法有分光光度法和離子選擇電極法，現(xiàn)就這兩種方法進(jìn)行比較分析，為各地水體獲得最佳測(cè)定方法和結(jié)果提供借鑒。

1.方法分析

1.1 所需要的儀器設(shè)備和試劑

VIS-723N分光光度計(jì)、pH-3D酸度計(jì)、氟電極、磁力攪拌器、氟化物蒸餾裝置、氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液、離子強(qiáng)度緩沖溶液。

1.2 方法原理

一是分光光度法原理。適用于測(cè)定地表水、地下水、廢污水中的氟化物，其原理是氟離子在pH值為4.1的乙酸鹽緩沖介質(zhì)中與氟試劑及硝酸鑭反應(yīng)生成藍(lán)色三元絡(luò)合物，該絡(luò)合物在620nm處的吸光度與氟離子濃度成正比，從而測(cè)定氟化物濃度。二是離子選擇電極法原理。適用于測(cè)定地表水、地下水、廢污水中的氟化物，其原理是當(dāng)氟電極進(jìn)入含有氟離子的溶液時(shí)，形成了原電池，該電池的電動(dòng)勢(shì)隨溶液中氟離子活度的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。通過測(cè)量已知氟化物溶液濃度的電動(dòng)勢(shì)可計(jì)算出電極的斜率，再測(cè)定待測(cè)試樣的電動(dòng)勢(shì)，計(jì)算出待測(cè)試樣的氟化物濃度。

2.樣品的選擇和采集

兩種方法的樣品采集均應(yīng)使用聚乙烯瓶，在采集前應(yīng)對(duì)聚乙烯瓶進(jìn)行3～4次的沖洗，以免瓶中有干擾物質(zhì)對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。分光光度法所測(cè)水樣受到樣品顏色和濁度的影響，所以在測(cè)定之前要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)蒸餾。離子選擇電極法不受樣品顏色和濁度的影響，可直接取樣測(cè)定，除非樣品中含有氟硼酸鹽或污染嚴(yán)重，需要進(jìn)行蒸餾以去除干擾。

3.分光光度法與離子選擇電極法的實(shí)驗(yàn)室比對(duì)

為了比較兩種方法的差異，對(duì)氟化物101246號(hào)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定，該樣品氟化物濃度為0.423mg/L，不確定度為±0.021mg/L，所以真值范圍在0.402～0.444mg/L之間。分光法與電極法的測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 分光法與電極法測(cè)定結(jié)果對(duì)比表

兩種方法的測(cè)定結(jié)果均符合測(cè)定結(jié)果要求，但是兩種方法的相對(duì)誤差分光法為+1.2%，電極法為-4.5%，因電極法相對(duì)誤差較大，所得結(jié)果在真值下限。

4.分光光度法與電極法的指控要求

4.1 空白試驗(yàn)

從采樣到測(cè)定，要空白樣品和實(shí)際樣品相同步驟測(cè)定，如空白樣品濃度偏高時(shí)，會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果造成較大影響，分析并查找原因。

4.2 平行樣品

采取樣品時(shí)要做平行樣品，測(cè)定時(shí)要分析平行樣品結(jié)果，如果結(jié)果偏離超過范圍，則需重新取樣分析。

4.3 加標(biāo)樣品

每次樣品分析要做加標(biāo)樣品，測(cè)定完成后要計(jì)算加標(biāo)回收率，不符合要求的，需分析和查找原因，并重新取樣測(cè)定。

5.電極法干擾因素的排除和注意事項(xiàng)

5.1 電極法干擾因素的排出

一是待測(cè)樣品中的絡(luò)合物或其他化合物，將影響電位測(cè)定，去除方法是加入相同體積的離子強(qiáng)度緩沖溶液。該緩沖溶液是由二水檸檬酸鈉所配置的，二水檸檬酸鈉的濃度就決定了測(cè)定的結(jié)果，所以要使其達(dá)到要求方可使用。二是電極使用前應(yīng)置于相應(yīng)的標(biāo)液中浸泡活化1～2h或幾十分鐘，以防止老化或長(zhǎng)期放置，導(dǎo)致空白偏低、斜率下降、靈敏度下降、測(cè)量不穩(wěn)定等現(xiàn)象。

5.2 電極法注意事項(xiàng)

一是電極使用前，檢查電極前端的球泡。正常情況下，電極應(yīng)該透明而無裂紋；球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在。二是溫度因素影響電極的電位和樣品的離解，所以在每次測(cè)定氟化物濃度時(shí)要使水樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度相同，且調(diào)節(jié)儀器的補(bǔ)償溫度與溶液溫度相一致，還要每次測(cè)定實(shí)際斜率。三是在每次校準(zhǔn)、測(cè)量后進(jìn)行下一次操作前，應(yīng)該用蒸餾水或去離子水充分清洗電極，再用被測(cè)液清洗一次電極。四是清洗后的電極不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應(yīng)用濾紙吸干,避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測(cè)量精度。五是檢查電極是否老化，若老化可以用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層，則電極的壽命幾乎是無限的?！?/p>