生物及土壤樣品中氟和氯的測(cè)定操作流程研究

孫厚仁+黃建

摘要：生物及土壤樣品中氟和氯具有其自身特殊的性質(zhì)，在測(cè)定過程中需要按照規(guī)程操作：氟的含量是通過用檸檬酸掩蔽干擾元素，以氟離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極與待測(cè)溶液組成測(cè)量電池。從測(cè)得電位得知；而氯離子在酸性介質(zhì)中能取代硫氰酸汞中的硫氰酸根，加入鐵鹽（Ш），使與游離的硫氰酸根CNS-起作用，借以間接測(cè)定。

關(guān)鍵詞：生物及土壤樣品；艾斯卡試劑；半熔法；氟；氯

氟元素是自然界中廣泛存在的化學(xué)元素之一，占地殼總元素組成的0.072～0.078%。在所有的元素中，氟是電負(fù)性最強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)最活潑的一種非金屬元素，幾乎與所有的元素都能發(fā)生作用[1- 2]。

同時(shí)，氯是一種鹵族化學(xué)元素，自然界中常以氯化物形式存在，以化合物的形式亦廣泛存在于自然界中，對(duì)人體的生理活動(dòng)有著重要意義。由于氟和氯的自身特殊的化學(xué)特征和不同的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，此外受后天各種環(huán)境污染等因素影響，測(cè)試方法要嚴(yán)格按照規(guī)程要求，不同的物質(zhì)載體采用不同的測(cè)試方法。

1生物及土壤樣品中氟的測(cè)定

1.1 方法提要：

樣品經(jīng)堿熔，水提取后，pH6.5條件下，用檸檬酸掩蔽干擾元素[3]，以氟離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極與待測(cè)溶液組成測(cè)量電池。從測(cè)得電位計(jì)算氟的含量。

1.2 主要儀器：

PXSJ- 216型離子計(jì)；氟離子選擇性電極；飽和甘汞電極；電磁攪拌器。

1.3 主要試劑：

艾斯卡熔劑：Na2CO3 （優(yōu)級(jí)純）與ZnO按3：2的質(zhì)量比在瑪瑙研缽混合備用。

離子強(qiáng)度緩沖劑： 1mol/l檸檬酸鈉溶液。稱取固體檸檬酸鈉294g，用水溶解，并定容至1000ml。

氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 準(zhǔn)確稱取經(jīng)500℃灼燒過的氟化鈉晶體1.1055g，溶于少量水中。定容500.00ml后，保存于塑料瓶中。此液為ρ（F）=1.000mg/ml氟標(biāo)準(zhǔn)溶液。

氟標(biāo)準(zhǔn)工作液 分取氟標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50ml于500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻后，轉(zhuǎn)入塑料瓶中保存?zhèn)溆?。此溶液為ρ（F）=100μg/ml氟標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.4 校準(zhǔn)曲線的繪制

分取200、400、800、1000mg的氟標(biāo)準(zhǔn)于100ml容量瓶中，用空白溶液定容，搖勻后，各分取10ml溶液于50ml的小燒杯中，加一滴溴甲酚綠指示劑，用1+3硫酸中和到蘭色變黃色，加入離子緩沖劑10ml，置于電磁攪拌器上，放入攪拌子，讀取穩(wěn)定的讀數(shù)。用微機(jī)處理數(shù)據(jù)，做出氟離子濃度與電位線性方程。

1.5 測(cè)定步驟：

稱取樣品1.000g，加5克艾斯卡熔劑，低溫升至750℃保溫0.5h（中間200℃停半小時(shí)，400℃停半小時(shí)，600℃停半小時(shí)），用水提取，定容50ml，取清液10ml，加一滴溴甲酚綠指示劑，以下操作同校準(zhǔn)曲線，求出氟離子的含量。

2 生物及土壤樣品中氯的測(cè)定

2.1 方法提要

氯離子在酸性介質(zhì)中能取代硫氰酸汞中的硫氰酸根CNS-，加入鐵鹽（Ш），使與游離的硫氰酸根CNS-起作用，借以間接測(cè)定氯離子含量。

Cl-+Hg（CNS）2 = HgCl2+2 CNS

Fe3++6 CNS- = [Fe（CNS）6]3-

2.2 主要儀器

日立150- 20紫外可見分光光度計(jì)

2.3 主要試劑

艾斯卡熔劑：Na2CO3 （優(yōu)級(jí)純）與ZnO按3：2的質(zhì)量比在瑪瑙研缽混合備用。

硫氰酸汞乙醇飽和溶液：稱取硫氰酸汞1.5g，溶解于500ml無水乙醇中，劇烈振蕩即得（若渾濁可過濾），保存于棕色瓶中。

高氯酸鐵溶液：稱取硝酸鐵[Fe（NO3）3·H2O]25g，加入70%高氯酸50ml，緩緩加熱（勿蓋表皿），蒸發(fā)過量的高氯酸鐵直到析出大量的黃色結(jié)晶，停止加熱，冷卻后即得。

稱取上述制備的高氯酸鐵66.2g溶于500ml5mol/L的高氯酸中，此溶液1ml含鐵6.9mg。

氯標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取1.6512g 1500C烘2小時(shí)的氯化鈉溶于水中，移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至刻度搖勻。此溶液1ml含1mg Cl-。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取0、5、10、20......50ug氯的標(biāo)準(zhǔn)溶液于50ml比色管中，用水希釋至10ml。加入高氯酸鐵溶液和硫氰酸汞乙醇和溶液各2ml，搖勻。20分鐘后，于460nm處分別測(cè)其吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.5 分析手續(xù)

稱取樣品1.0000g，加5克艾斯卡熔劑，低溫升至750℃保溫0.5h（中間200℃停半小時(shí)，400℃停半小時(shí)，600℃停半小時(shí)），用水提取，定容50ml，取10ml清液，用HClO4中和至PH=7（PH試紙?jiān)嚕?，按?biāo)準(zhǔn)曲線的繪制手續(xù)進(jìn)行顯色，測(cè)量。

參考文獻(xiàn)

[1]桂建業(yè)，韓占濤，張向陽等.土壤中氟的形態(tài)分析[J]，《巖礦測(cè)試》，2008（04）：25～28。

[2]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編[M]，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1990。

[3]李冰等，《巖礦測(cè)試》[J]，2001，20（4）：241-246。