㈠ 離子選擇性電極法測定水中氟離子中，測定的是氟的活度還是濃度
一.目的
1.掌握直接電位法測定的原理及實驗方法.
2.掌握用標准加入法和Gran作圖法測定水中微量氟離子方法.
3.學會正確使用氟離子選擇性電極和酸度計或離子計.
二.原理
水中氟含量的高低對人體健康有一定影響,飲用水含氟為 0.5mg/L左右為宜.氟含量過高易患氟斑牙或發生氟中毒,而過低又會引起齲齒病.通常超過1.4mg/L的水禁止使用.
氟的測定通常採用比色和直接電位法(即氟離子選擇性電位法).前者的測定范圍較寬,但干擾因素多,往往需對試樣進行預處理.後者的測量范圍雖不如前者寬,但可滿足水質分析要求,且操作簡單,干擾因素少,不需要對水進行預處理.因此,直接電位法已廣泛用於水中氟的測定.
本實驗中,應用氟離子選擇性電極與飽和甘汞電極(S.C.E接正極),待測試液組成原電池.若在待測試液加入TISAB,使離子強度保持恆定,那麼測量得到的電池電動勢E與氟離子濃度關系式為:
2.303RT
E=K'+ ─────logCF-
F
=K'+SlogCF-
據此,當氟離子濃度在1--10-6mol·L-1范圍內電池電動勢E 與氟離子濃度的對數logCF-呈直接關系.這就是直接電位測定氟離子的理論基礎.
1.標准加入法:
當試樣成份復雜,組成變化較大時採用此法.先測體積為VX的未知試液的電動勢EX,然後向未知試液加入體積為VS(約為VX/100),濃度為CS的標准溶液,測得電動勢為EX+S,即可用下式求出待測試液中F-的濃度:
CSVS
CF- = ────×[10△E/S-1]-1
VX
式中△E=EX+S-EX,S為電極的實際斜率.
2.Gran作圖法:
本法屬多次等體積標准加入法.採用新的作圖法求離子濃度的一種實驗技術.當未知液加入的體積為Vs,濃度的Cs標准溶液後,其電池電動勢
CF-VX+CSVJ
E=K'+Slog ━━━━━━━━
VX+VS
即
(Vx+Vs)10E/S=10K'/S(CF-VX+CSVS)
若以(VX+VS)10E/S對VS作圖便一直線,外延直線,在軸上得交點Ve,此時
CF-VX+CSVE=0
故CF-=-CSVe/VX
實際作圖時為省去縱坐標的煩雜數字計算,可利用10% 體積校正的格氐作圖紙(見圖1).此種作圖紙縱坐標是反對數設計的,因此可直接標以E值,橫坐標代表加入標准溶液體積,每大格代表體積數為待測的溶液體積百分之一.此種作圖紙斜率S是固定的,對一價離子為58mv/px,二價離子為 29mv/px.若實際使用的電極斜率與此不符,可進行電位校正,也可作空白校正.
㈡ 氟離子選擇電極法測尿氟
1．性質氟是淡黃色、有刺激性的氣體。原子量19.0，比重1.69，熔點-219.6℃，沸點-188.2℃。氟的性質極其活潑，遇水劇烈地分解成氟化氫和氧，在空氣中迅速變成氟化氫，氟可與許多單質相作用。自然界中只以氟化物形態存在，如熒石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石[Ca5(PO4)2F]等。氟化氫的熔點為-92℃，沸點19.5℃，可以任意比例溶解於水。氟化鈉的沸點為1695℃。 2.接觸機會製造冷凍劑(氟里昂，即二氟二氯甲烷)、氟塑料、氟橡膠、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、農業殺蟲劑等。二、離子選擇電極法測定尿氟 1.原理氟離子選擇電極與含氟離子的待測液和甘汞電極組成電池，電池的電動勢可用下式表示： E＝[EAgCl/Ag + E膜] - EHgCl2 + E液接 + E不對稱由於膜電位 E膜＝(E0 - 0.0591gaFx) - (E0 - 0.0591gaF) E＝EAgCl/Ag + 0.0591gaF - EHgCl2 + E液接 + E不對稱 - 0.0591gaFx 在—定條件下，前五項恆定不變，可合並成新的常數K。即E=K - 0.0591gaF 即電池的電動勢與溶液中氟離子活度的對數呈直線關系。在實際工作中，需要知道的是氟離子的濃度，根據a＝gC可知，當離子強度一定時，活度系數g恆定，則有 E＝K – 0.059lggCF ＝K - 0.0591gg - 0.0591gCF ＝K' - 0.0591gCF 即離子強度恆定時，電動勢與溶液中氟離子濃度的對數成線性關系，據此，可以用標准曲線法或標准加入法定量。 2.尿樣的採集和保存用聚乙烯瓶收集一次尿樣。盡快測定比重，於4℃冰箱中可保存2周。 3.測定方法取10ml混勻尿樣於小燒杯中，加10ml總離子強度調節緩沖液，混勻，測定mV數，在標准曲線上查出相應的氟濃度。 4.說明總離子強度調節緩沖液的作用： (1)控制各尿液與標准液的離子強度基本一致：通常尿液的離子強度在0.32mol/L左右，但不同的尿液其離子強度有差異。故在測定前，向尿液加入等體積的總離子強度調節緩沖液，使混合後溶液離子強度達到1mol/L左右，這樣，不同尿液離子強度的差異被掩蓋了。氟標准溶液是用純水配製的，所以在標准溶液中，除了加總離子強度調節緩沖液外，還應加入模擬尿，使離子強度達到1mol/L左右。 (2)控制溶液的pH在5~5.5之間：由於氫氟酸是弱酸，在溶液中存在著電離平衡，當溶液的酸性較強時，氟離子與氫離子結合生成氟化氫，在氟電極上不響應，故需要將溶液的pH控制在5以上，使99%的氟以氟離子的形式存在；另一方面，OH-離子半徑與F-接近，又都是負一價，氟電校對0H-有同樣的響應，即0H-離子對F-離子的測定有明顯的干擾，特別當溶液的pH高時，干擾尤其嚴重。因此，應控制溶液的pH不能太高。 (3)排除Al3+、Fe3+等離子的干擾，防止與F-離子形成配離子而干擾測定：A13+、Fe3+等離子能與F-離子形成配離子而干擾測定，所以在總離子強度調節緩沖液中加有檸檬酸鹽。檸檬酸根離子能與A13+、Fe3+離子形成穩定的配合物，釋放出氟離子，排除干擾。（4）可加快反應速度，縮短達到平衡所需時間。如10-6mol/L的F—在純水中平衡時間約為1h，而加入離子強度緩沖液後，10min內即可達平衡。
㈢ 用電位法測定溶液中的氟離子，用什麼電極作指示電極和參比電極
一.目的1.掌握直接電位法測定的原理及實驗方法.2.掌握用標准加入法和Gran作圖法測定水中微量氟離子方法.3.學會正確使用氟離子選擇性電極和酸度計或離子計.二.原理水中氟含量的高低對人體健康有一定影響,飲用水含氟為0.5mg/L左右為宜.氟含量過高易患氟斑牙或發生氟中毒,而過低又會引起齲齒病.通常超過1.4mg/L的水禁止使用.氟的測定通常採用比色和直接電位法(即氟離子選擇性電位法).前者的測定范圍較寬,但干擾因素多,往往需對試樣進行預處理.後者的測量范圍雖不如前者寬,但可滿足水質分析要求,且操作簡單,干擾因素少,不需要對水進行預處理.因此,直接電位法已廣泛用於水中氟的測定.本實驗中,應用氟離子選擇性電極與飽和甘汞電極(S.C.E接正極),待測試液組成原電池.若在待測試液加入TISAB,使離子強度保持恆定,那麼測量得到的電池電動勢E與氟離子濃度關系式為:2.303RTE=K'+─────logCF-F=K'+SlogCF-據此,當氟離子濃度在1--10-6mol·L-1范圍內電池電動勢E與氟離子濃度的對數logCF-呈直接關系.這就是直接電位測定氟離子的理論基礎.1.標准加入法:當試樣成份復雜,組成變化較大時採用此法.先測體積為VX的未知試液的電動勢EX,然後向未知試液加入體積為VS(約為VX/100),濃度為CS的標准溶液,測得電動勢為EX+S,即可用下式求出待測試液中F-的濃度:CSVSCF-=────×[10△E/S-1]-1VX式中△E=EX+S-EX,S為電極的實際斜率.2.Gran作圖法:本法屬多次等體積標准加入法.採用新的作圖法求離子濃度的一種實驗技術.當未知液加入的體積為Vs,濃度的Cs標准溶液後,其電池電動勢CF-VX+CSVJE=K'+Slog━━━━━━━━VX+VS即(Vx+Vs)10E/S=10K'/S(CF-VX+CSVS)若以(VX+VS)10E/S對VS作圖便一直線,外延直線,在軸上得交點Ve,此時CF-VX+CSVE=0故CF-=-CSVe/VX實際作圖時為省去縱坐標的煩雜數字計算,可利用10%體積校正的格氐作圖紙(見圖1).此種作圖紙縱坐標是反對數設計的,因此可直接標以E值,橫坐標代表加入標准溶液體積,每大格代表體積數為待測的溶液體積百分之一.此種作圖紙斜率S是固定的,對一價離子為58mv/px,二價離子為29mv/px.若實際使用的電極斜率與此不符,可進行電位校正,也可作空白校正.
㈣ 為什麼氟離子選擇電極最適於pH5--6范圍內測定
太酸， 平衡 F- + H+ <---> HF 會向右方移動，造成負的分析誤差。
太鹼， 溶液中大量的OH- 會和 F- 競爭電極表面活性點。
㈤ 氟離子選擇電極法測定氟離子的濃度范圍一般為
水中氟含量的高低對人體健康有一定影響,飲用水含氟為 0.5mg/L左右為宜.氟含量過高易患專氟斑屬牙或發生氟中毒,而過低又會引起齲齒病.通常超過1.4mg/L的水禁止使用.
氟的測定通常採用比色和直接電位法(即氟離子選擇性電位法).前者的測定范圍較寬,但干擾因素多,往往需對試樣進行預處理.後者的測量范圍雖不如前者寬,但可滿足水質分析要求,且操作簡單,干擾因素少,不需要對水進行預處理.因此,直接電位法已廣泛用於水中氟的測定.
㈥ 氟化物離子選擇電極法標准曲線的濃度怎麼算
為什麼牙膏中來的氟化物可防齲自齒 牙齒噬斑分泌出來的酸性物質不斷消耗牙齒中的礦物質--這個過程被稱為脫礦物質過程--從而造成齲齒。但是，向受到損害的牙齒部位補充礦物質，就可以修復這些齲洞。經常局部地施用低濃度的氟化物，既可加快琺琅質晶體的生長速度，又可增大它的體積，從而把牙齒從脫礦物質的苦難中拯救出來，走上補充礦物質的健康之路。此外，新生的琺琅質晶體不大容易遭到酸性物質的攻擊。 體內氟化物--主要通過腸胃系統進入血液循環的氟化物--有助於促進牙齒的發育過程。氟化物進入牙胚以後，就與正處於發育階段的琺琅質晶體發生反應，開始用氟磷灰石取代羥基磷灰石。氟磷灰石是一種含有氟化物的晶體，它比牙齒琺琅質中的普通晶體成分羥基磷灰石具有更強的抗腐蝕能力。 氟化物防止齲洞的方式有好幾種：把羥基磷灰石轉換成難以溶解的氟磷灰石，降低琺琅質在酸類中的可溶性；對牙齒噬斑直接產生影響，降低噬斑生物體分泌酸性物質的能力；加快那些因為受酸性物質侵蝕而脫鈣的牙齒琺琅質部位的礦物質補充速度。 氟化物的上述作用很可能是同步進行的，但補充礦物質是關鍵，因為這既可以阻止齲齒變本加厲，又可以增加抗腐琺琅質的表面積。
㈦ 離子選擇電極法測定氟
方法提要
試樣用氫氧化鈉熔融後，用水浸取熔塊，使氟與部分元素的化學鍵解離而釋放出氟離子。在pH6.8～7.2的檸檬酸-三乙醇胺溶液中，以氟離子選擇電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，用離子計測定試液中的電位值。
方法適用於水系沉積物及土壤中氟量的測定。
方法檢出限(3s):20μg/g氟。
測定范圍:60～3400μg/g氟。
儀器及材料
離子計精度0.1mV。
氟離子選擇電極要求氟含量在10-1～10-5mol/L內，電極電位與濃度的負對數呈良好的線性關系。電極使用前在0.001mol/LNaF溶液中浸泡1h，使之活化，然後用水清洗至說明書上的規定值(一般在去離子水中的電位為-320mV)。
飽和甘汞電極。
電磁攪拌器。
石墨坩堝30mL。
試劑
氫氧化鈉。
鹽酸。
乙醇。
檸檬酸鈉溶液稱取500g檸檬酸鈉，用水溶解後，加水稀釋至1700mL，攪勻，備用。
氫氧化鈉溶液(50g/L)稱取5gNaOH置於200mL塑料燒杯中，加水溶解後，用水稀釋至100mL，貯存於塑料瓶中備用。
三乙醇胺緩沖溶液(pH=7.0)量取200mL三乙醇胺，加入約215mL(1+1)HCl，調節溶液pH在6.8～7.1范圍，再用水稀釋至1000mL。
氟標准溶液Ⅰρ(F)=100μg/mL稱取0.2210g已在500℃烘焙15min，並在乾燥器中冷卻的優級純氟化鈉，置於150mL塑料燒杯中，加入100mL水溶解後，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，立刻移入凈化的塑料瓶中。
氟標准溶液Ⅱρ(F)=10.0μg/mL分取50.00mL氟標准溶液Ⅰ，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，立刻移入凈化的塑料瓶中。
酚紅指示劑(1g/L)稱取0.10g酚紅置於100mL燒杯中，加入100mL水及數滴NaOH溶液使之溶解。
校準曲線
於一組25mL容量瓶中，分取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL氟標准溶液Ⅱ，再分取0.80mL、1.60mL、2.40mL、3.20mL氟標准溶液Ⅰ。分別加入5mL空白試驗溶液［為了便於控制體積，可將兩份空白試驗溶液合並在同一個100mL容量瓶中，這樣就可以加入分取試樣溶液體積的一半］。再加入7.5mL檸檬酸鈉溶液，搖勻。加2滴酚紅指示劑，用(1+1)HCl和氫氧化鈉溶液調至溶液呈橙紅色pH6.8～7.1，加入2.5mL三乙醇胺緩沖溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，配成0.00μg/mL、0.20μg/mL、0.40μg/mL、0.80μg/mL、1.60μg/mL、3.20μg/mL、6.40μg/mL、9.60μg/mL、12.80μg/mL的氟標准系列。
將溶液倒入50mL塑料杯中，放入1根轉子，將塑料杯放在電磁攪拌器上，插入氟離子選擇電極和飽和甘汞電極，在轉子不斷攪拌下，在離子計上測定並讀取平衡後穩定的電位值。以氟量(lgC)為橫坐標，氟離子選擇電極電位值為縱坐標，在半對數紙上繪制校準曲線。
分析步驟
稱取0.5～1.0g(精確至0.0001g)試樣(粒徑小於0.075mm，經室溫乾燥後，裝入磨口小玻璃瓶或小塑料瓶中備用)置於30mL石墨(或鎳)坩堝中，放入高溫爐內，升溫至450℃焙燒1h(石墨坩堝宜低於400℃;若有機質較低，可不焙燒)，取出冷卻。加入幾滴乙醇潤濕試樣，加入6gNaOH，放入高溫爐內，慢慢升溫至620℃，保溫15min。取出，稍冷後，將坩堝放入盛有60mL沸水的150mL塑料燒杯中(若溶液中有錳離子的綠色，可加入幾滴乙醇還原)。待熔融物完全脫落後，用水洗出坩堝，冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。放置澄清或干過濾。
分取10.00mL澄清溶液於50mL塑料燒杯中，加入7.5mL檸檬酸鈉溶液，搖勻。加2滴酚紅指示劑，用(1+1)HCl和氫氧化鈉溶液調至溶液呈橙紅色pH6.8～7.1，加入2.5mL三乙醇胺緩沖溶液，將溶液移入25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。將溶液倒回原塑料杯中，然後按校準曲線步驟操作，在校準曲線上查得試樣溶液中的氟量。
試樣中氟含量的計算參見式(84.8)。
注意事項
1)也可將試樣加入4gNa2O2攪勻，面上再覆蓋1g，在鎳坩堝中於700℃高溫爐中熔融。
2)可從測定鎢、鉬的試樣溶液中分取試液進行測定。
㈧ 電極法測定氟離子含量數據怎麼處理
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),與被測溶液組成一個電化學電池。測定前將總離子強度調節劑TISAB加入到被測溶液中以保證該溶液的離子強度基本不發生變化。一定條件下其電池的電動勢E與氟離子活度αF-的對數值成直線關系。測量時，若指示電極接正極，則0.05921gCF25oC)。當被測溶液的總離子強度不變化時，氟離子選擇性電極的電極電位與溶液中氟離子濃度的對數呈線性關系，即0.0592lgCF(25oC)。可用標准曲線法和標准加入法進行測定。
三、儀器
1 ZDJ-4A型自動電位滴定儀 一台
2 氟離子選擇性電極（PF-1型） 一隻 指示電極
3 飽和甘汞電極（212型） 一隻 參比電極
4 T-818-B-6 溫度感測器 一隻
5 容量瓶 50mL 7隻; 100mL
6 分度移液管 1mL、10mL 各一隻； 移液管 25mL 一隻 7 量筒 10mL 一隻
四 試劑
1 氟離子標准儲備液（100ug/mL):將分析純的氟化鈉與120oC烘乾2h，冷卻後准確稱取0.2210g與小燒杯中，用去離子水溶解後轉移至1000mL容量瓶中，定容搖勻。轉移至聚乙烯塑料瓶中備用。
2 氟離子標准使用液：（10ug/mL):准確移取10mL氟離子標准儲備液定量轉移至100mL瓶中，用去離子水稀釋至刻度，定容搖勻。
3 NaOH 6mol/L
4 總離子強度調節劑TISAB溶液：於1000燒杯中，加入500mL去離子水，隨之量取60mL冰醋酸倒入其中。再將取的NaCl 58g，及二水檸檬酸鈉 12g倒入後，攪拌至完全溶解。再緩緩加入NaOH 6mol/L 溶液調節至pH=5.5~6.5之間，冷卻後，轉移至1000mL容量瓶中，用去離子水定容，搖勻備用。
五 樣品分析
（一）標准曲線法
1 標准曲線繪制
用分度移液管准確吸取氟離子標准使用液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml 分別置於5隻5ml容量瓶中，再各加入，以去離子水定容後，搖勻。往50ml塑料試杯中加入少許待測液清洗塑料試杯，清洗後再進行測定。在攪拌條件下依次測定各試液的電位E值。以電位E的絕對值為縱坐標，樣品濃度的對數值lgCF為橫坐標繪制E—lgCF標准曲線。 2 樣品測定
准確移取水樣25.0ml於50ml容量瓶中，加入TISAB10ml，以去離子水稀釋至刻度，搖勻後倒入塑料燒杯中，再與標准系列測定相同的條件下測定水樣的電位E值。可依據其測定結果從標准曲線上查得lgCF，進而求出CF (以ug/mL表示)。
（二）標准加入法
在100ml容量瓶中，加入TISAB10ml和20.00ml水樣，用去離子水定容，搖勻後倒入塑料燒杯中測定其電位值，記作E1:;再向其中准確加入1.00ml氟離子標准使用液，繼續測定電位值，記作E2。按下式計算水樣中的氟含量 (以ug/mL表示)。
C=C(10E/S—1）-1
式中: C—加入標准溶液後F濃度的增加量； E—加入標准溶液後電位的增加量；
S—電極的斜率；即 -2.303RT/F為 -0.0592（25℃）
六 數據記錄與處理
F-E~lgCF-標准曲線。
3 依據所測得水樣的E值，可從E~lgCF-標准曲線上求得水樣的氟含量C(/ug/mL)。
七 注意事項
1 氟離子選擇性電極僅對溶液中F有響應。若是在酸性溶液中，H+與部分F結合形成HF或HF-2，從而使溶液中的F濃度降低，使測定結果偏低；而在鹼性溶液中，氟離子選擇性電極的敏感膜材料LaF3會因與OH發生交換作用而使溶液中的F濃度增加，使得測定結果偏高。因此，實驗條件應控制其pH范圍內。
2 氟離子選擇性電極的干擾離子主要有Fe3+、Al3+。其中Al3+在pH=5.5~6.5時，會與F絡合，可通過加入檸檬酸鈉予以消除。在允許濃度范圍內其相對誤差不超過±4%時，在含有TISAB的F溶液中，Fe3+將不幹擾測定。
3 F 氟離子選擇性電極在使用前，應先在純水中浸泡數小時或過夜，連續使用的間隙可浸泡在純水中。每次測定前應使用合格的去離子水清洗電極使其空白電位為-340mV以上，達到要求即可使用。
4 若經清洗後，仍難以達到空白電位時，則應可慮電極膜是否鈍化，若是，可將電極膜作適當拋光處理。
㈨ 用離子選擇電極法測定水質氟化物，其曲線數據是正還是負
是負的。如果你的工作電極和標准電極反向了，結果就正的了