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氟化物的測定
日期：2025-07-14 20:39
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摘要：
氟化物的測定
Fluorine——氟，Fluoride——氟化物
水中含有少量F-，可以防止蟲子牙（齲齒），對人體健康有利；但當(dāng)F-過高時，就會引起人的不適，產(chǎn)生副作用，會引起低血鈣、氟斑牙、氟骨病等。
目前測F-有幾種方法：
序號 | 方法 | 備注 |
1 | 氟試劑比色法 | GB法 |
2 | 茜素磺酸鋯目視比色法 | 定性、半定量方法（褪色方法，不符合L—B定律，不能用儀器比色） |
3 | 離子選擇電極法 | 推薦方法 |
4 | 離子色譜法 | 測定準(zhǔn)確，同時測定多種離子，受儀器限制不能推廣 |
5 | 其它方法 |
在實驗中安排了四種方法，其中1、3、4法測定效果均較好。
討論：查實驗報告中各實驗結(jié)果，比較數(shù)據(jù)差異。
1. 氟試劑比色法
氟試劑是一種茜素氨羧絡(luò)合劑：
（氟試劑與三價鑭生成的顏色，即：顯色劑的顏色）藍(lán)色絡(luò)合物（藍(lán)色∝[F-]）比色測定。反應(yīng)式見書。
氟試劑是一種有機(jī)酸，不易溶于水，因此用1mol/LNaOH將其轉(zhuǎn)化成鹽，即可溶于水。所以氟試劑的配制應(yīng)用堿溶法。
各種試劑的作用：
混合顯色劑 | 氟試劑 | 氨羧絡(luò)合劑 |
HAc—NaAc | PH=4.1的緩沖溶液 | |
丙酮 | 有機(jī)溶劑，氟試劑—La3+—F-的藍(lán)色絡(luò)合物更易溶于有機(jī)溶劑，也可用于水。 | |
La(NO3)3 | 絡(luò)合劑 | |
標(biāo)準(zhǔn)貯備液 | 100μg/mL F- | |
標(biāo)準(zhǔn)使用液 | 2μg/mL F- |
2. 氟離子選擇電極法
離子選擇電極法屬于電化學(xué)范疇，這里只結(jié)合實驗了解氟化物的測定方法。
以氟化鑭電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，組成一個化學(xué)電池，當(dāng)溶液中存在F-時，就會在氟電極上產(chǎn)生電位響應(yīng)，伏特計上的讀數(shù)就是電池電動勢(E)。
當(dāng)控制溶液中總離子強(qiáng)度為定值時，E隨（F-活度）而變化。若待測溶液中F-濃度＜10-3mol/L，活度系數(shù)為1，可用（F-濃度）代替，即：
呈線性關(guān)系，由測得的E值，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得F-的濃度。
氟離子選擇電極是一種單晶膜電極，電極由難溶鹽的單晶制成，單晶對能通過晶格而導(dǎo)電的離子有嚴(yán)格的選擇性，該方法的*低檢出限為0.05mh/L，上限達(dá)190mg/L，可見反應(yīng)靈敏度較高，檢出范圍寬。
在實驗中應(yīng)用總離子強(qiáng)度絡(luò)合緩沖液(TISAB),其作用是：
1. 使離子強(qiáng)度固定，使活度系數(shù)不變。由于各分析試液中離子濃度和活度之間存在差異，為避免測量誤差，加入強(qiáng)電介質(zhì)，使其具有較高的離子強(qiáng)度，這樣試樣溶液的離子強(qiáng)度幾乎有緩沖溶液決定，而不是由試樣本身來決定。
2. 防止OH-對測定干擾。TISAB為酸性緩沖液，可以中和掉OH-，不會帶來干擾。
3. 絡(luò)合干擾離子。TISAB中有檸檬酸，可將、中的Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)絡(luò)合，釋放出F-。
4. 加速離子反應(yīng)，加快平衡到達(dá)。10-6mol/LF-在純水中需1小時平衡，在TISAB中10分鐘即可平衡。
實驗中采用TISAB：Total Ionic Strength AdjustmentBuffer
PH=5.5～6.0，0.2mol/L檸檬酸鈉—1mol/LNaNO3。
由于測定的是F-的濃度，而不是活度，當(dāng)水樣中F-的濃度較低時，一般不以離子形式存在。為了準(zhǔn)確測定F-的濃度，加入大量的強(qiáng)電解質(zhì)NaNO3、檸檬酸鈉，使溶液中F游離出來，這樣再用電極測定時，得到的就是F-的濃度。
因此，我們說TISAB是總離子強(qiáng)度絡(luò)合緩沖液，其中的NaNO3是控制總離子強(qiáng)度的，而檸檬酸鈉包括掩蔽干擾離子、控制溶液離子強(qiáng)度以及控制溶液PH幾項作用。
3. 離子色譜法測F-
此法迅速簡便，適合連續(xù)測定。
進(jìn)樣系統(tǒng) |
前置柱 |
分離柱 |
抑制柱 |
淋洗液 |
記錄儀 |
電導(dǎo)檢測器 |
定性依據(jù)：出峰時間、距離，定量依據(jù)：濃度∝電導(dǎo)∝峰高，
淋洗液的組成和作用：Na2CO3—NaHCO3電導(dǎo)很大，掩蓋待測離子的電導(dǎo)，①用H2SO4為再生液，H+透過半透膜，電導(dǎo)下降，以的電導(dǎo)為0，調(diào)基線。②淋洗液帶著樣品通過陽離子交換柱，將Na+交換在陽離子交換柱上，形成，以降低電導(dǎo)。
討論：寫出交換反應(yīng)方程式。
