離子選擇電極法測定水中氟化物的注意事項(xiàng)

張蓮蓮

摘 要：為了提高水環(huán)境中氟化物測定的準(zhǔn)確度，根據(jù)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文從電極的維護(hù)、溶液的PH、溶液溫度、攪拌速度等注意點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，供讀者參考。

關(guān)鍵詞：離子選擇電極法;氟化物;注意事項(xiàng)

氟在我們的自然環(huán)境中和日常生活中都是廣泛存在的，比如我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫降幕瘖y品、牙膏、膠帶、家電、裝修材料等日常生活用品;還有我們?nèi)粘Ｊ秤玫暮?、鮭魚、蝦、沙丁魚等海鮮產(chǎn)品以及萵苣、茶葉、牛奶、雞蛋、礦泉水等日常食物。由此可見氟與人們的日常生活息息相關(guān)。經(jīng)研究表明，氟是人體內(nèi)不可或缺的微量元素之一，在正常的成年人體中氟約含2～3克，人體含氟約2.6克，主要分布在骨骼和牙齒中。在這兩者中積存了90%的氟，血液中每毫升含有0.04～0.4微克。人體所需的氟主要來自飲用水，人體每日攝入4mg以上會造成中毒和損害健康。因此在環(huán)境分析監(jiān)測中，地表水和地下水中的氟化物是重要的必測項(xiàng)目。目前氟化物的分析與研究越來越受到人們的重視與關(guān)注，現(xiàn)在測定水中氟化物的方法主要有離子選擇電極法、離子色譜法、氟試劑分光光度法、比色法等。其中離子選擇電極法結(jié)構(gòu)簡單、操作簡捷、選擇性高、靈敏度高、色度濁度不干擾、準(zhǔn)確度高，應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。但該方法也存在一定的局限，現(xiàn)筆者結(jié)合多年的氟化物分析測試經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于氟化物測定的影響因素進(jìn)行探討，采取相應(yīng)措施，提高分析檢測質(zhì)量和準(zhǔn)確度。

一、電極的影響

（一）電極的靈敏度

電極的靈敏度即電極的斜率，根據(jù)Nersnt方程，溫度在20℃～25℃之間時(shí)，氟離子濃度每改變10倍，電極電位變化58±1mV。因此，氟電極能正常使用，及靈敏度達(dá)到正常，需要氟電極的斜率變化在58±1mV內(nèi)。若氟電極的斜率波動較大已超出此范圍，此時(shí)可更換氟電極的氯化鉀電極填充液;若更換了電極填充液斜率波動還是超出了此范圍，此時(shí)氟電極應(yīng)該損壞，需要及時(shí)更換新電極。

（二）電極的響應(yīng)時(shí)間

根據(jù)國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會推薦，離子選擇電極的影響時(shí)間是指從離子選擇電極和參比電極一起接觸試液時(shí)，（或由試液中被測物質(zhì)濃度發(fā)生改變時(shí)）算起到電極電位值達(dá)到與穩(wěn)定值相差±1mV時(shí)所需的時(shí)間。電極響應(yīng)時(shí)間與被測溶液的性質(zhì)、溶液的濃度、電極的構(gòu)造、攪拌速度、溶液的均勻度等都有顯著的關(guān)系。一般而言，待測溶液濃度越低，電極電位穩(wěn)定的時(shí)間越長，讀數(shù)越慢;待測溶液濃度越高，電極電位穩(wěn)定的時(shí)間越短，讀數(shù)越快。經(jīng)過多次經(jīng)驗(yàn)，待測物濃度低于0.2mg/L時(shí)，響應(yīng)時(shí)間不低于5min，待測物濃度高于1.0mg/L時(shí)，響應(yīng)時(shí)間約1min。

（三）電極的維護(hù)與保養(yǎng)

在使用電極前要觀察電極中的電極填充液是否正常，若電極填充液較少應(yīng)及時(shí)加入電極填充液;若電極填充液已結(jié)晶需及時(shí)放掉并用蒸餾水清洗，加入新的電極填充液后再使用。電極也不宜長時(shí)間浸泡在蒸餾水中，因?yàn)殡姌O長時(shí)間浸泡在蒸餾水中會使電極失去活性。電極在使用完，應(yīng)用蒸餾水清洗至濃度約為0.05mg/L，擦干電極，再浸泡在10ppm或100ppm的氟標(biāo)準(zhǔn)溶液中進(jìn)行活化保存。電極若超過一周不用應(yīng)放掉電極填充液，用蒸餾水清洗電極、晾干、套上電極保護(hù)帽保存好。正確的維護(hù)保養(yǎng)可延長電極的使用壽命。

二、溶液的溫度與PH

溶液的溫度是影響氟離子測定的重要因素之一，電極的斜率隨溫度的變化而變化，一般室溫控制在20℃～25℃，測試前使試樣達(dá)到室溫，試樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度相同，溫差不得超過±1℃。一般測量溶液的PH最佳范圍在5～6之間，測量的水樣需用乙酸鈉或鹽酸調(diào)節(jié)PH至中性，再加緩沖溶液，調(diào)節(jié)至PH在5～6之間。

三、攪拌影響

攪拌可以有助于加速待測溶液中離子的擴(kuò)散，使待測物濃度始終保持穩(wěn)定均衡，測定時(shí)電極電位容易穩(wěn)定便于快速讀數(shù)。攪拌速度過快或過慢對電極電位、補(bǔ)償溫度、電極電位響應(yīng)時(shí)間都有影響。速度過快容易形成漩渦，電極周圍易產(chǎn)生氣泡，容易使溶液濃度不穩(wěn)定，電位值產(chǎn)生偏差。攪拌速度過慢，則會延長電極電位的穩(wěn)定時(shí)間，測定時(shí)間較長。因此攪拌速度需勻速、穩(wěn)定、緩和，轉(zhuǎn)子似轉(zhuǎn)非轉(zhuǎn)，溶液中不能形成氣泡和漩渦為最佳。

四、記憶消除

電極在測定完高濃度溶液后，用于低濃度溶液測定時(shí)，由于電極功能不能馬上恢復(fù)（所謂記憶效應(yīng)），經(jīng)常顯示較高濃度的點(diǎn)位，從而影響測定的準(zhǔn)確度。因此樣品測定應(yīng)遵循從低濃度到高濃度依次測定，或者測定到高濃度樣品時(shí)用蒸餾水清洗至濃度約為0.05mg/L，再測量低濃度樣品。

五、結(jié)語

在實(shí)際樣品分析過程中，雖影響氟離子選擇電極法測定氟化物的因素較多，但只要掌握實(shí)驗(yàn)的基本原理與操作，正確使用氟離子電極和做好氟電極的維護(hù)與保養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)中避免這些影響因素，就能更好地提高分析的準(zhǔn)確度、精確度及工作效率。

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