氟離子測定的離子選擇電極法中標(biāo)準(zhǔn)加入法的改進(jìn)

1、50廣州化工2004年32卷第1期氟離子測定的離子選擇電極法中標(biāo)準(zhǔn)加入法的改進(jìn)黃育新曾顯聰(珠海市斗門環(huán)保局環(huán)境科學(xué)研究所,珠海519100)摘要本文對離子選擇電極法測定氟離子的一次標(biāo)準(zhǔn)加入法改進(jìn)為微量標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行了研究,結(jié)合采用標(biāo)準(zhǔn)斜率校正法,解決了原方法計(jì)算復(fù)雜、受溫度影響大等缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞氟離子離子電極微量標(biāo)準(zhǔn)加入法改進(jìn)ImprovementofStandardAdditionMethodofIon-selectiveElectrodeonFluorineIonDeterminationHuangYuxinZeng(DoumenDistrictInstituteofEnvi,)Abstr

2、actMicro2standardwasbyimprovingstandardadditionmethodofion2se2lectiveelectrodeondisadvantagesoforiginalmethodincludingthecomplicatedcalculationandtheinfluencesweresolvedbythemodifiedmethod.Keywordsionion-selectiveelectrodemicroscalestandardadditionmethodimprovement用離子選擇電極法測定氟離子具有選擇性好、靈敏度高、檢測限寬(01051

3、900mg/L)等優(yōu)點(diǎn),但應(yīng)用時(shí)受溫度影響大、計(jì)算復(fù)雜。本文對此作出改進(jìn),把一次標(biāo)準(zhǔn)加入法改為微量標(biāo)準(zhǔn)加入法。實(shí)驗(yàn)表明,方法改進(jìn)后具有準(zhǔn)確、簡單、容易計(jì)算。能適應(yīng)各種溫度條件等優(yōu)點(diǎn)。1原理與公式推理當(dāng)氟電極與含氟的溶液接觸時(shí),電池的電動(dòng)勢(E)隨溶液中氟離子活度的變化而改變(遵守能斯特方程)。E=Eo-lgCF-FE與lgCF-成直線關(guān)系,設(shè)S=2.303RT/F為經(jīng)演化后計(jì)算公式為1:CsCx=(1)(E-E1021)/s-Vx+Vs)式中Cs加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mg/L);Cx待測溶液的濃度(mg/L);Vs加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL);Vx測定時(shí)所取待測溶液的體積(mL);E1待測溶液定容

4、后的電位值(mV);E2待測溶液加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后測得電位值(mV);S電極的實(shí)測斜率。直線的斜率,亦為電極的斜率,R、F為常數(shù):R=8.31441J/molKF=9.648456×104C/mol當(dāng)采用一次標(biāo)準(zhǔn)加入法時(shí),原溶液電動(dòng)勢:E1Eo-SlgCF1加標(biāo)后溶液的電動(dòng)勢:E2=Eo-SlgCF2所以E2-E1=S(lgCF1-lgCF2)當(dāng)改用微量標(biāo)準(zhǔn)加入時(shí),在(1)式中VxµVs,則Vx+VsVx;因此計(jì)算公式可簡化為:Cx=(E-E)(2)1021/s-1Vx各符號意義同公式(1)。2實(shí)驗(yàn)部分211主要儀器與試劑2004年32卷第1期)數(shù)學(xué)溫度計(jì);WMY-01(010

5、0DF801酸度計(jì);廣州化工51氟離子選擇電極;微量移液管:050.0L,0100.0L;氟標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液:10010mg/L;氟標(biāo)準(zhǔn)使用溶液:10.00mg/L;總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISABI):012mol/L檸檬酸鈉1mol/L硝酸鈉;微量加標(biāo)用氟標(biāo)準(zhǔn)溶液:100010mg/L;標(biāo)準(zhǔn)氟待測液:1100mg/L。212實(shí)驗(yàn)步驟21211微量標(biāo)準(zhǔn)加入法:用無分度吸管吸取20100mL濃度為215mg/L標(biāo)準(zhǔn)待測液,移入100mL聚加水至50mL,放入一只塑料攪拌子,插入電極,開啟磁力攪拌器攪拌溶液待電位穩(wěn)定后,讀取電位值(E1),然后用微量移液管向試液加入2510L濃度為100010mg

6、/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,讀取平衡電位值(E2),按公式(2)計(jì)算樣品濃度。每次測量前,都要用水清洗電極,并用濾紙吸干水分。21212同時(shí)用校準(zhǔn)曲線法和一次標(biāo)準(zhǔn)加入法測定待測液以作比較1。3結(jié)果與討論311準(zhǔn)確度和精密度微量標(biāo)準(zhǔn)加入法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法、一次標(biāo)準(zhǔn)加入法三種分析方法重復(fù)8次所測定結(jié)果見表1乙烯杯中,加入10mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液,表1氟離子測定結(jié)果(11方法類別微量標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)曲線法一次標(biāo)準(zhǔn)加入法測定結(jié)果(mg/L)0009911016110101990211021103平均標(biāo)準(zhǔn)偏差110110113相對誤差210110210從表1可以看出三種測定方法重復(fù)測定結(jié)果相差不大,方法間偏差為1%

7、,皆有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。微量標(biāo)準(zhǔn)加入法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對誤差分別為110%和210%,說明該法具有較好的精密度和準(zhǔn)確度。312斜率S確定微量標(biāo)準(zhǔn)加入法需用實(shí)測斜率計(jì)算,為減少工作量,可采用標(biāo)準(zhǔn)斜率(見表2)計(jì)算,這可能產(chǎn)生±3%的系統(tǒng)誤差;為減少誤差,可采用如下方法對標(biāo)313檢測限本方法要求測定時(shí)所取待測溶液的體積遠(yuǎn)大于加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,故微量加標(biāo)體積不能大于100L,同時(shí)本方法檢測上限也相應(yīng)降低,實(shí)測樣品氟離子濃度應(yīng)控制在100mg/L以下。314結(jié)論利用微量移液管,在測定氟離子的離子選擇電極法中用微量標(biāo)準(zhǔn)加入法代替一次標(biāo)準(zhǔn)加入法,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)斜率校正法,減少工作量,方便操作,簡化運(yùn)算,能滿足精密度和準(zhǔn)確度的要求。解決了一次標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算復(fù)雜,難于掌握和校準(zhǔn)曲線法分析過程復(fù)雜繁瑣、分析速度慢的缺點(diǎn)。本方法快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)更能適用于環(huán)境污染事故及應(yīng)急監(jiān)測分析。準(zhǔn)斜率進(jìn)行校正:在某一溫度t0下測得實(shí)測斜率S實(shí)t0,查出相同溫度下的標(biāo)準(zhǔn)斜率S標(biāo)t0,斜率校正系數(shù)=S實(shí)t0/S標(biāo)t0;查出當(dāng)前溫度t下標(biāo)準(zhǔn)斜率S標(biāo)t0,。(每一套電極的系則當(dāng)前實(shí)測斜率S實(shí)t=S標(biāo)t&