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氟化物測定方法
日期:2025-07-10 18:28
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摘要:
氟 化 物
氟化物(F﹣)是人體必需的微量元素之一,缺氟易患齲齒病,飲水中含氟的適宜濃度為0.5—1.0mg/L(F﹣)。當長期飲用含氟量高于1-1.5mg/L的水時,則易患斑齒病,如水中含氟量高于4mg/L時,則可導致氟骨病。
氟化物廣泛存在于自然水體中。有色冶金、鋼鐵和鋁加工、焦炭、玻璃、陶瓷、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥廠的廢水及含氟曠物的廢水中常常都存在氟化物。
1.方法的選擇
水中氟化物的測定方法主要有:氟離子選擇電極法,氟試劑比色法,茜素磺酸鋯比色法和硝酸釷滴定法。電極法選擇性好,適用范圍寬,水樣渾濁,有顏色均可測定,測量范圍為0.05-1900mg/L。比色法適用于含氟較低的樣品,氟試劑法可以測定0.05-1.8mg/L(F﹣);茜素磺酸鋯目視比色法可以測定0.1—2.5mg/L(F﹣),由于是目視比色,誤差比較大。氟化物含量大于5 mg/L時可以用硝酸釷滴定法。對于污染嚴重的生活污水和工業(yè)廢水,以及含氟硼酸鹽的水樣均要進行預蒸餾。
2.水樣的采集和保存
應使用聚乙烯瓶采集和貯存水樣。如果水樣中氟化物含量不高、pH值在7以上,也可以用硬質(zhì)玻璃瓶貯存。
預 蒸 餾
通常采用預蒸餾的方法,主要有水蒸氣蒸餾和直接蒸餾兩種。直接蒸餾法的蒸餾效率較高,但溫度控制較難,排除干擾也較差,在蒸餾時易發(fā)生暴沸,不**。水蒸氣蒸餾法溫度控制嚴格,排除干擾好,不易發(fā)生暴沸。
1.水蒸氣蒸餾法
水中氟化物在含高氯酸(或硫酸)的溶液中,通入水蒸氣,以氟硅酸或氫氟酸形式而被蒸出。
儀 器
蒸餾裝置
試 劑
高氯酸:70—72%。
步 驟
(1) 取50ml水樣(氟濃度高于2.5mg/L時,可分取少量樣品,用水稀釋至50ml)于蒸餾瓶中,加10ml高氯酸,搖勻。連接好裝置加熱,待蒸餾瓶內(nèi)溶液溫度升到約130℃時,開始通入蒸汽,并維持溫度在130—140℃,蒸餾速度約為5—6ml/min。待接收瓶中餾出液體積約為200 ml時,停止蒸餾,并水稀釋至200 ml,供測定用。
(2) 當樣品中有機物含量高時,為避免與高氯酸作用而發(fā)生爆炸,可用硫酸代替高氯酸(酸與樣品的體積為1+1)進行蒸餾。控制溫度在145±5℃。
2.直接蒸餾法
在沸點較高的酸溶液中,氟化物以氟硅酸或氫氟酸被蒸出,使與水中干擾物分離。
儀 器
蒸餾裝置
試 劑
(1)硫酸:ρ=1.84g/ml.
(2)硫酸銀。
步 驟
(1)取400ml蒸餾水于蒸餾瓶中,在不斷搖動下緩慢加入200 ml濃硫酸,混勻。放入5—10粒玻璃球,連接裝置。開始緩慢升溫,然后逐漸加快升溫速度,至溫度達180℃時停止加熱,棄去接收瓶中餾出液,此時蒸餾瓶中酸與水的比例為2+1,此操作的目的是除去蒸餾裝置和酸液中氟化物的污染。待蒸餾瓶中的溶液冷至120℃以下,加入250ml樣品混勻,按上述加熱方式加熱至180℃時止(不得超過180℃,以防帶出硫酸鹽)。此時接收瓶中餾出液的體積約為250 ml,用水稀釋至250ml標線,混勻。供測定用。
(2)當樣品中氯化物含量過高時,可于蒸餾前,加入適量固體硫酸銀(每毫克氯化物可加入5mg硫酸銀),再進行蒸餾。
注:應注意蒸餾裝置連接處的密合性。
一、 氟試劑分光光度法
GB7483--87
概 述
1. 方法原理
氟離子在pH4.1的乙酸鹽緩沖介質(zhì)中,與氟試劑和硝酸鑭反應,生成藍色三元絡和物,顏色的強度與氟離子濃度成正比。在620nm波長處定量測定氟化物(Fˉ)。
2. 干擾及消除
在含5μg氟化物的25ml顯色液中,在下述離子的含量(mg)以下時,對測定不干擾:Clˉ30; SO42ˉ5.0;NO3ˉ3.0; B4O72ˉ2.0;Mg2+ 2.0; NH4+1.0;Ca2+0.5。下述離子含量(μg)亦不干擾測定: PO43ˉ200;SiO32ˉ100; Cr6+40;Cu2+10; Pb2+10; Mn2+10;Hg2+5; Ag+5; Zn2+5;Fe3+2.5; Al3+2.5; Co2+2.5;Ni2+2.5; Mo6+2.5。
當干擾離子超過上述含量時,可通過直接蒸餾或水蒸氣蒸餾而消除。
3. 方法的適用范圍
水樣體積為25ml,使用光程為30mm比色皿,本法的*低檢出濃度為0.05mg/L氟化物;測定上限為1.80 mg/L。本法適用于地面水、地下水和工業(yè)廢水中氟化物含量的測定。
儀 器
(1)分光光度計,光程為30mm的比色皿。
(2)pH計
(3)25ml容量瓶
試 劑
(1)丙酮(C2H6CO)
(2)氟化物標準貯備液:稱取0.2210g基準氟化鈉(NaF)(預先于105-110 ℃干燥2h,或者于500-650℃干燥約40min,冷卻),用水溶解后轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。貯于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟離子100μg。
(3)氟化物標準使用液:吸取氟化物標準貯備液20.0ml,移入1000ml容量瓶中,用去離子水稀釋至標線,貯于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含2.00μg Fˉ。
(4)0.001mol/L氟試劑溶液:稱取0.1930g氟試劑[3-甲基胺-茜素-二乙酸,簡稱ALC,C14H7O4·CH2N(CH2COOH)2],加5ml去離子水濕潤,滴加1mol/L氫氧化鈉溶液使其溶解,再加0.125g乙酸鈉( CH3COONa·3H2O),用1mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH 至5.0,用去離子水稀釋至500ml,貯于棕色瓶中。
(5)0.001 mol/L硝酸鑭溶液:稱取0.433g硝酸鑭[La(NO3)3 ·6H2O],用少量1mol/L鹽酸溶液溶解,以1mol/L乙酸鈉溶液調(diào)節(jié)PH為4.1,用去離子水稀釋至1000ml。
(6)pH4.1緩沖液:稱取35g無水乙酸鈉(CH3COONa)溶于800ml去離子水中,加75ml冰乙酸,用去離子水稀釋至1000ml,用乙酸或氫氧化鈉溶液在pH計上調(diào)節(jié)pH為4.1。
(7)混合顯色劑:取氟試劑溶液、緩沖溶液、丙酮及硝酸鑭溶液按體積比以3:1:3:3混合及得,臨用時配制。
(8)1mol/L鹽酸溶液:取8.4ml濃鹽酸用水稀釋至100ml。
(9)1 mol/L氫氧化鈉溶液:稱取4g氫氧化鈉溶于水,稀釋至100ml。
步 驟
1. 樣品測定
分取適量水樣或餾出液置于25ml容量瓶中,準確加入10.0ml混合顯色劑,用去離子水稀釋至標線,搖勻。放置0.5h,用30mm比色皿于620nm波長處,以空白管為參比,測定吸光度。
2. 校準曲線的繪制
于6個25ml容量瓶中,分別加入氟化物標準溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00,用去離子水稀釋至10ml,準確加入10.0ml混合顯色劑,用去離子水稀釋至標線,搖勻。以下按樣品測定步驟進行。
計 算
氟化物(F-, mg/L)=
式中,m--由校準曲線查得的氟含量(μg);
V--水樣體積(ml)。
精密度和準確度
三個實驗室分析含0.50mg/L氟化物的統(tǒng)一標準溶液,實驗室內(nèi)相對標準偏差為1.2%;實驗室間相對標準偏差為1.2%,相對誤差為-0.8%;回收率為98%。
注意事項
水樣呈強酸性或強堿性,應在測定前用1mol/L氫氧化鈉溶液或1mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)至中性。
二、 離子選擇電極法
GB7484--87
概 述
1. 方法原理
當氟電極與含氟的試液接觸時,電池的電動勢(E)隨溶液中氟離子活度的變化而改變(遵守能斯特方程)。當溶液中的總離子強度為定值且足夠時服從下述關(guān)系式:
E與成直線關(guān)系, 為該直線的斜率,亦為電極的斜率。
工作電池可表示如下:
Ag | AgCl,Clˉ(0.33mol/L), Fˉ(0.001mol/L) | LaF3||試液||外參比電極
2. 干擾及消除
本法測定的是游離的氟離子濃度,某些高價陽離子(例如三價鐵、鋁和四價硅)及氫離子能與氟離子絡合而有干擾,所產(chǎn)生的干擾程度取決于絡合離子的種類和濃度、氟化物的濃度及溶液的pH值等。在堿性溶液中氫氧根離子的濃度大于氟離子濃度的1/10時影響測定。其他一般常見的陰陽離子均不干擾測定。測定溶液的pH為5-8。
氟電極對氟硼酸鹽離子(BF4ˉ)不響應。如果水樣含有氟硼酸鹽或污染嚴重,應預先進行蒸餾。
通常,加入總離子強度調(diào)節(jié)劑以保持溶液的總離子強度,并絡合干擾離子,保持溶液適當?shù)?/span>pH,就可以直接進行測定。
3. 方法的適用范圍
本方法適用于測定地面水、地下水和工業(yè)廢水中的氟化物。
水樣有顏色、渾濁不影響測定。溫度影響電極的電位和電離平衡,須使試液和標準溶液的溫度相同,并注意調(diào)節(jié)儀器的溫度補償裝置使之與溶液的溫度一致。每次要檢查電極的實際斜率。
本法的*低檢出濃度為0.05mg/L氟化物(以Fˉ計);測定上限可達1900mg/L氟化物(以Fˉ計)。
電極的實際斜率:溫度在20-25℃之間,氟離子濃度每改變10倍,電極電位變化58±2mV。
儀 器
(1)氟離子選擇電極
(2)飽和甘汞電極或氯化銀電極
(3)離子活度計、毫伏計或pH計,**到0.1mV。
(4)磁力攪拌器,具聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的攪拌子
(5)聚乙烯杯:100ml,150ml
(6)其他通常用的實驗室設備
試 劑
所用水為去離子水或無氟蒸餾水。
1.氟化物標準貯備液
稱取0.2210g基準氟化鈉(NaF)(預先于105-110 ℃干燥2h,或者于500-650℃干燥約40min,冷卻),用水溶解后轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。貯于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟離子100μg。
2.氟化物標準溶液
用無分度吸管吸取氟化鈉標準溶液10.00ml,注入100ml容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。此溶液每毫升含氟離子10μg。
3.乙酸鈉溶液
稱取15g乙酸鈉(CH3COONa)溶于水,并稀釋至100ml。
4.總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISAB)
(1)0.2mol/L檸檬酸鈉-1mol/L硝酸鈉(TISABI):稱取58.8g二水合檸檬酸鈉和85g硝酸鈉,加水溶解,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至5-6,轉(zhuǎn)入1000ml 容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。
(2)總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISABII):量取約500ml水置于1000ml燒杯內(nèi),加入57ml冰乙酸,58g氯化鈉和4.0g環(huán)己二胺四乙酸,或者1,2-環(huán)己撐二胺四乙酸,攪拌溶解,置燒杯于冷水浴中,慢慢地在不斷攪拌下加入6mol/L氫氧化鈉溶液(約125ml)使pH達到5.0-5.5之間,轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。
(3)1mol/L六次甲基四胺-1mol/L硝酸鉀-0.03mol/L鈦鐵試劑(TISABIII):稱取142g六次甲基四胺和85g硝酸鉀(或硝酸鈉),9.97g鈦鐵試劑加水溶解,調(diào)節(jié)pH至5-6,轉(zhuǎn)入1000ml 容量瓶中,稀釋至標線,搖勻。
5.鹽酸溶液
2mol/L鹽酸溶液。
步 驟
1. 儀器的準備
按測量儀器及電極的使用說明書進行。在測定前應使試液達到室溫,并使試液和標準溶液的溫度相同(溫差不得超過±1℃)。
2. 測 定
用無分度吸管,吸取適量試液,置于50ml容量瓶中,用乙酸鈉或鹽酸溶液調(diào)節(jié)至近中性,加入10ml總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液,用水稀釋至標線,搖勻。將其移入100ml聚乙烯杯中,放入一只塑料攪拌子,插入電極,連續(xù)攪拌溶液待電位穩(wěn)定后,在繼續(xù)攪拌下讀取電位值(Ex)。在每一次測量之前,都要用水充分洗滌電極,并用濾紙吸去水分。根據(jù)測得的毫伏數(shù),由校準曲線上查得氟化物含量。
3. 空白試驗
用水代替試液,按測定樣品的條件和步驟進行測定。
4. 校準
(1)校準曲線法:用分度吸管分別取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00氟化物標準溶液,置于50ml容量瓶中,加入10ml總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液,用水稀釋至標線,搖勻。分別移入100ml聚乙烯杯中,各放入一只塑料攪拌子,以濃度由低到高為順序,分別依次插入電極,連續(xù)攪拌溶液,待電位穩(wěn)定后,在繼續(xù)攪拌下讀取電位值(E)。在每一次測量之前,都要用水將電極沖洗凈,并用濾紙吸去水分。在半對數(shù)坐標紙上繪制E(mV)--logcFˉ(mg/L)校準曲線。濃度標于對數(shù)分格上,*低濃度標于橫坐標的起點線上。
(2)一次標準加入法:當樣品組成復雜或成分不明確時,宜采用一次標準加入法,以便減小基體的影響。
先按步驟2所述測定出試液的電位值(E1),然后向試液中加入一定量(與試液中氟的含量相近)的氟化物標準溶液,在不斷攪拌下讀取平衡電位值(E2)。
計 算(查書P298)
令:
式中,Cs--加入標準溶液的濃度(mg/L);
Cx--待測試液的濃度;
Vs--加入標準溶液的體積(mg/L);
Vx--測定時所取待測試液的體積(ml);
E1--測得試液的電位值(mv);
E2--試液加入標準后測得的電位值(mv);
S--電極的實測斜率。
當固定CS和VX的比值,可事先將用Q.(ΔE)計算機算出,并制成表供查用。實際分析時,按測得的ΔE值,由表中查出相應的Q.(ΔE)。
精密度和準確度
對含1.0 mg/LFˉ,10倍量的Al3+;200倍的Fe3+及SiO32--的合成水樣,9次平行測定的相對標準偏差為0.3%;加標回收率為99.4%。
化工廠、玻璃廠、磷肥廠等十幾種工業(yè)廢水,經(jīng)23個實驗室的分析,加標回收率在90-108之間。
注意事項
(1) 電極用后應用水充分沖洗干凈,并用濾紙吸去水分,放在空氣中,或者放在稀的氟化物標準溶液中。如果短時間不再使用,應洗凈,吸去水分,套上保護電極敏感部位的保護帽。電極使用前仍應洗凈,并吸去水分。
(2) 根據(jù)測定所得的電位值,可從校準曲線上查得相應的(mg/L)氟離子濃度。也可用標準加入法的計算式求得。
測定結(jié)果可以用氟離子(mg/L)表示,也可以用其他認為方便的方法表示。如果試液中氟化物含量低,則應從測定值中扣除空白試驗值。
(3) 當水樣成分復雜,偏酸性(pH2左右)或者偏堿性(pH12左右)時,用TISABIII可不調(diào)節(jié)試液的pH值。
(4) 不得用手指觸摸電極的膜表面。如果電極的膜表面被有機物等沾污,必須先清洗干凈后才能使用。
(5) 一次標準加入法所加入標準溶液的濃度(cs),應比試液濃度(cx)高10-100倍,加入的體積為試液的1/10-1/100,以使體系的TISAB濃度變化不大。
三、 離子色譜法
概 述
1. 方法原理
本法利用離子交換的原理,連續(xù)對多種陰離子進行定性和定量分析。水樣注入碳酸鹽和碳酸氫鹽溶液并流經(jīng)系列的離子交換樹脂,基于待測陰離子對低容量強堿性陰離子樹脂(分離柱)的相對親和力不同而彼此分開。被分離的陰離子,在流經(jīng)強酸性陽離子樹脂(抑制柱)時,被轉(zhuǎn)換為高電導的酸型,碳酸鹽--碳酸氫鹽則轉(zhuǎn)變成弱電導的碳酸(**背景電導)。用電導檢測器測量被轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳嵝偷年庪x子,與標準進行比較,根據(jù)保留時間定性,峰高或峰面積定量。
2. 干擾及消除
任何與待測陰離子保留時間相同的物質(zhì)均干擾測定。待測離子的濃度在同一數(shù)量級可準確定量。淋洗位置相近的離子濃度相差太大,不能準確測定。當Brˉ和NO3ˉ離子彼此間濃度相差10倍以上時不能定量。采用適當稀釋或加入標準的方法等方法可以達到定量的目的。
高濃度的有機酸對測定有干擾。水能形成負峰或使峰高降低或傾斜,在Fˉ和Clˉ間經(jīng)常出現(xiàn),采用淋洗液配制標準和稀釋樣品可以消除水負峰的干擾。
3. 方法的適用范圍
本方法可以連續(xù)測定飲用水、地面水、地下水、雨水中的Fˉ、Clˉ、Brˉ、NO2ˉ、 NO3ˉ、PO43ˉ和SO42ˉ。
方法的測定下限一般為0.1 mg/L。當進樣量為100ml,用10mS滿刻度電導檢測器時,Fˉ為0.02mg/L(以下均用mg/L);Clˉ0.04;NO2ˉ0.05;NO3ˉ0.10;Brˉ0.15;PO43ˉ0.20;SO42ˉ0.10。
儀 器
(1)離子色譜儀,(具分離柱、抑制柱)
(2)檢測器,記錄儀
(3)進樣器
(4)淋洗液及再生液貯罐
試 劑
實驗用水均為電導率小于0.5mS/cm的二次去離子水。并經(jīng)0.45mm的微孔濾膜過濾。所用試劑均為優(yōu)級純試劑。
1. 淋洗貯備液
分別稱取25.44g碳酸鈉和26.04g碳酸氫鈉(均已在105℃烘干2h,干燥器中放冷),溶解于水中,移入1000 ml容量瓶中,用水稀釋到標線,搖勻。貯于聚乙烯瓶中、在冰箱中保存。碳酸鈉濃度為0. 24mol/L;碳酸氫鈉為0. 31mol/L。
2.淋洗使用液
取20.00 ml淋洗貯備液置于2000 ml容量瓶中,用水稀釋到標線,搖勻。此溶液碳酸鈉濃度為0.0024mol/L;碳酸氫鈉為0.0031mol/L。
3.氟離子標準貯備液
稱2.2100 g氟化鈉(105℃烘2h)溶于水,移入1000 ml容量瓶中,加入10.00 ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液相當于每毫升含1.00 mg氟離子。
4.氯離子標準貯備液
稱1.6484 g氯化鈉(105℃烘2h)溶于水,移入1000 ml容量瓶中,加入10.00 ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00 mg氯離子。
5.溴離子標準貯備液
稱1.2879 g溴化鈉(105℃烘2h)溶于水,移入1000 ml容量瓶中,加入10.00 ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液相當于每毫升含1.00 mg溴離子。
6.亞硝酸根離子標準貯備液
稱1.4998 g亞硝酸鈉(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000ml容量瓶中,加入10.00ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg亞硝酸根。
7.磷酸根標準貯備液
稱1.495 g磷酸氫二鈉(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000ml容量瓶中,加入10.00ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg磷酸根。
8.硝酸根標準貯備液
稱1.3703 g硝酸鈉(干燥器中干燥24h)溶于水,移入1000ml容量瓶中,加入10.00ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00mg硝酸根。
9.硫酸根標準貯備液
稱1.8142 g硫酸鉀(105℃烘2h)溶于水,移入1000 ml容量瓶中,加入10.00 ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。貯于聚乙烯瓶中,置于冰箱。此溶液每毫升含1.00 mg硫酸根。
10.混合標準使用液
可根據(jù)被測樣品的范圍濃度配制混合標準使用液。如:取Fˉ3.00ml;Clˉ 4.00ml;Brˉ 10.00ml;NO2ˉ10.00ml;NO3ˉ30.00ml;PO43ˉ50.00ml;SO42ˉ50.00ml于1000ml容量瓶中,加入10.00ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線。Fˉ、Clˉ、Brˉ、NO2ˉ、NO3ˉ、PO43ˉ、SO42ˉ濃度分別為3mg/L、4 mg/L、10mg/L、10 mg/L、30 mg/L、50 mg/L、50 mg/L。
11.再生液
取硫酸1.39ml于2000ml容量瓶中(瓶中裝有少量水),用水稀釋到標線。
步 驟
儀器操作按儀器的使用說明書進行。
1. 樣品保存及前處理
樣品采集后均經(jīng)0.45mm微孔濾膜過濾,保存于聚乙烯瓶中,置于冰箱中。使用前將樣品和淋洗貯備液按99+1體積混合,以除去負峰干擾。
2. 校準曲線
分別取2.00、5.00、10.00、50.00ml混合標準溶液于100ml容量瓶中,再分別加1.00ml淋洗貯備液,用水稀釋到標線,搖勻。用測定樣品相同的條件進行測定,繪制校準曲線。
3.樣品測定
(1)色譜條件:淋洗液流速為2.5ml/min,進樣量為100ml,電導檢測器靈敏度,根據(jù)儀器情況選擇。
(2)定性分析:根據(jù)各離子的出峰保留時間確定離子種類。
(3)定量分析:測定未知樣的峰高,從校準曲線查得其濃度。
精密度和準確度
統(tǒng)一樣品含(單位均為mg/L):Fˉ1.00;Clˉ2.00;NO2ˉ5;NO3ˉ10;PO43ˉ28;Brˉ5.00;SO42ˉ25。15個實驗室的平均值分別是Fˉ1.08;Clˉ1.97;NO2ˉ5.08;Brˉ4.68;NO3ˉ10.0;SO42ˉ25.15;PO43ˉ27.73。室內(nèi)相對標準偏差為:Fˉ3.3%;Clˉ2.6%;NO3ˉ1.8%;NO2ˉ2.0%;Brˉ2.6%;PO43ˉ0.9%; SO42ˉ2.2%。室間相對標準偏差為:Fˉ10.6%;Clˉ3.8%;NO2ˉ10.2%;NO3ˉ3.6%; Brˉ5.3%;PO43ˉ8.4%; SO42ˉ3.2%。還分析了多種實際水樣,其精密度和準確度均為良好。
注意事項
(1)用淋洗液配制標準溶液和稀釋樣品,可除去水的負峰干擾,使定量更加準確。
(2)樣品經(jīng)Φ25 mm、0.45mm微孔濾膜過濾,用以除去樣品中顆粒物,以防沾污柱子。
(3)淋洗液經(jīng)Φ150 mm、0.45mm微孔濾膜過濾,濾瓶5000ml,這樣過濾速度快,時間短。
(4)整個系統(tǒng)不要進氣泡,否則會影響分離效果。
(5)其他型號的離子色譜儀可參照本方法自己選擇色譜條件。試液中離子濃度更低或更高,可選擇電導檢測器的不同靈敏度檔。
(6)作校準曲線和測定樣品應在同一靈敏度下進行。
(7)因試劑、器皿或者樣品的預處理可引入污染干擾測定,因此要特別注意防止污染。
四、 茜素磺酸鋯目視比色法
概 述
1. 方法原理
在酸性溶液中,茜素磺酸鈉與鋯鹽生成紅色絡合物,當樣品中有氟離子存在時,能奪取該絡合物中鋯離子,生成無色的氟化鋯離子
(ZrF6)2ˉ,釋放出黃色的茜素磺酸鈉。根據(jù)溶液由紅退至黃色的色度不同,與標準色列比色。
2. 干擾及消除
當樣品中含有氯化物500mg/L,總堿度(以CaCO3計)400mg/L,硫酸鹽200 mg/L;鐵2.0 mg/L;磷酸鹽1.0 mg/L;鋁0.1 mg/L;濁度25度,色度25度時,需進行預蒸餾消除干擾。
3. 方法的適用范圍
取50ml試樣,直接測定時,本方法的*低檢出濃度為0.05 mg/L,測定上限為2.5mg/L。高含量樣品可經(jīng)稀釋后測定。本方法可用于飲用水、地面水、地下水、工業(yè)廢水中氟化物的測定。
儀 器
(1)50ml具塞比色管
(2)分度吸管
試 劑
1. 氟化物標準溶液
準確稱取氟化鈉(預先于105 ℃干燥2h,在干燥器中冷卻)0.2210g,用水溶解。轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標線。此溶液每毫升含氟離子100μg。用此溶液制備每毫升含氟離子10.0μg的標準溶液,即為標準使用液,貯于聚乙烯瓶中。
2. 茜素磺酸鋯酸性溶液
(1) 茜素磺酸鋯溶液:稱取0.3g氯氧化鋯(ZrOCl2·8H2O)于100ml燒杯中,用50ml水溶解后,轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中。另稱取0.07g茜素磺酸鈉(又名茜素紅S,C14H7O7SNa·H2O)溶于50ml水中,在不斷攪動下,將此溶液緩慢注入氯氧化鋯溶液中,充分搖動后,放置澄清。
(2) 混合酸溶液:量取101ml鹽酸,用水稀釋至400ml。另量取33.3ml硫酸,在不斷攪拌下,緩緩加入400ml水中。冷卻后,將兩酸液合并。
(3) 將混合酸(2)傾入盛有茜素磺酸鋯溶液(1)的容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻。此溶液放置1h,俟由紅色變?yōu)辄S色后,即可使用。避光保存,可穩(wěn)定6個月。
3. 亞砷酸鈉溶液:
稱取0.5g亞砷酸鈉(NaAsO2),溶解于水中,并稀釋到100ml。
4. 硫酸
ρ=1.84g/ml的硫酸
5. 鹽酸
ρ=1.19g/ml的鹽酸
步 驟
1. 樣品的預處理
較清潔的地面水、地下水等樣品,不需進行預處理,可直接取樣顯色測定。含較多干擾物質(zhì)的水樣需蒸餾預處理**干擾。前述兩種蒸餾預處理方法均可選用。
2. 樣品的測定
如果試樣中含有余氯,按每毫克余氯加入1滴(0.05ml)亞砷酸鈉溶液,混勻,將余氯除去。
取50ml樣品或餾出液于比色管中,加2.5ml茜素磺酸鋯酸性溶液,搖勻。放置1h后,與標準系列比色定量。
3. 標準系列的制備
在一系列比色管中,分別加入不同體積的氟化物標準使用液,并用水稀釋到50ml,以下操作同樣品測定。選擇的標準溶液中,至少有兩個低于和高于試樣中氟化物的濃度,通常以50或100μg/L的氟濃度間隔較合適。
計 算
氟化物(Fˉ,mg/L)=
式中,m--由標準色列測得水樣含氟量(μg);
V--水樣的體積(ml)。
注:當取用餾出液顯色時,應注意折算餾出液與原水樣的比值。
精密度和準確度
20個實驗室測定含氟量為830μg/L的無干擾物質(zhì)的統(tǒng)一水樣,室間相對標準偏差為4.9%;相對誤差為3.6%。
含氟量為570μg/L的含有干擾物質(zhì)的統(tǒng)一水樣,室間相對標準偏差為11.1%;相對誤差為0%。
注意事項
(1)亞砷酸鈉為劇毒物質(zhì),防止入口。
(2)測定時,應調(diào)節(jié)溫度,使試樣與標準系列之間的溫度差不得超過2℃。
五、 硝酸釷滴定法
概 述
1.方法原理
以***為緩沖劑,在pH3.2-3.5時,以茜素磺酸鈉和亞甲藍為指示劑,用硝酸釷標準溶液滴定,至溶液由翠綠色變?yōu)榛宜{色為終點。
2. 干擾及消除
樣品中含有草酸鹽、檸檬酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽,Zr4+, Th4+,TiO2+, Al 及大量的鈣、鎂、鐵等干擾測定。故一般在滴定前需進行預蒸餾以消除干擾。
3. 方法的適用范圍
本方法適用于氟含量大于50mg/L廢水中氟化物的測定。
儀 器
(1)250ml錐形瓶
(2)滴定管
(3)1000ml容量瓶
(4)分度吸管
試 劑
(1)1+20鹽酸溶液
(2)2%(m/V)氫氧化鈉溶液
(3)0.5%(m/V)茜素磺酸鈉指示液
(4)0.1%(m/V)亞甲藍指示液
(5)0.1%(m/V)鹽酸羥胺溶液
(6)1%(m/V)淀粉溶液:稱取1g可溶性淀粉,用少量水調(diào)成糊狀,即傾入100ml沸水,攪拌并煮沸2-3min。
(7) ***緩沖溶液(pH3.2-3.5):稱取9.5g***和2.5g氫氧化鈉,溶于100ml水中,搖勻。以pH計指示,用***或氫氧化鈉調(diào)pH至所需值。
(8) 氟化鈉標準溶液:**稱取氟化鈉(105 ℃,烘2h)2.2100g,用水溶解。轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標線,混勻。于塑料瓶中保存。此溶液每毫升含1.00mg氟。
(9)硝酸釷標準溶液:稱取硝酸釷(Th(NO3)4·H2O)6.75G,溶于少量水中,過濾后稀釋到1000ml,放置過夜,用氟化鈉標準溶液標定。
標定:取氟化鈉標準溶液10.00ml于250ml錐形瓶中,用水稀釋到100ml,加0.1%的鹽酸羥胺1ml,搖勻。放置1-2min,加入2滴茜素磺酸鈉指示液。用2%氫氧化鈉溶液調(diào)至紫紅色。再用1+20鹽酸調(diào)至檸檬色,加入2ml ***緩沖溶液,再加2滴茜素磺酸鈉指示液、3滴亞甲藍指示液及5ml熱淀粉溶液,用硝酸釷溶液滴定,至溶液由翠綠色變?yōu)榛宜{色為終點。計算硝酸釷標準溶液的滴定度(T)。
T(Fˉ,mg/ml)=
式中,T--硝酸釷標準溶液對氟的滴定度(Fˉ,mg/ml);
m--所取氟化鈉標準溶液中含氟量(mg);
V—滴定時消耗硝酸釷標準溶液的體積(ml)。
步 驟
取適量樣品或餾出液于250ml錐形瓶中,用水稀釋到100ml。以下步驟同標定硝酸釷標準溶液的步驟操作。
計 算
氟化物(Fˉ,mg/L)=
式中,T--硝酸釷標準溶液對氟的滴定度(1ml硝酸釷溶液相當于氟化 物的毫克數(shù));
V—滴定時消耗硝酸釷標準溶液的量(ml);
V0--滴定空白時消耗硝酸釷標準溶液的量(ml);
V1—量取樣品或餾出液體積的量(ml)。
注意事項
(1)必須做空白測定,標定硝酸釷標準溶液和測定樣品時,均應減去空白值。
(2)若用硫酸蒸餾時,必須嚴格控制溫度,以防硫酸根被帶入餾出液。
(3)如直接取樣滴定時,必須嚴格控制溶液的pH值不得大于3.5。