離子選擇性電極測定水樣中氟離子課件

離子選擇性電極

測定水樣中氟離子

離子選擇性電極

測定水樣中氟離子1實驗?zāi)康牧私怆x子選擇性電極的使用原理掌握離子選擇性電極法測定水樣中氟化物的方法

實驗?zāi)康牧私怆x子選擇性電極的使用原理2離子選擇電極法原理

水中氟化物的測定方法主要有離子色譜法、氟離子選擇電極法（與GB7484-87等效）、氟試劑分光光度法（與GB7483-87等效）、茜素磺酸鋯比色法（與GB7482-87等效）和硝酸釷滴定法。離子色譜法已被國內(nèi)外普遍使用，其方法簡便、快速、相對干擾較少，測定范圍是0.06～10mg/L。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/LF-。茜素磺酸鋯目視比色法可以測定0.1～2.5mg/LF-，由于是目視比色，誤差比較大。氟化物含量大于5mg/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(yù)蒸餾。必須用聚乙烯瓶采集和貯存水樣。

離子選擇電極法原理水中氟化物的測定方法主要有離子色譜法、氟3離子選擇電極法原理

原理兩支電極與待測溶液組成工作電池兩支電極指示電極與參比電極電位與待測物含量符合能斯特關(guān)系（陽離子+，陰離子-）電位與待測物含量無關(guān)，一定條件下是常數(shù)固定離子強度，T=250C（陽離子-，陰離子+）離子選擇電極法原理原理兩支電極與待測溶液組成工作電池兩支電4離子選擇電極法原理

當(dāng)氟電極與含氟的試劑接觸時，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(dāng)溶液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。本法測定的是游離的氟離子的濃度，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(luò)合而有干擾，所產(chǎn)生的干擾程度取決于絡(luò)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。如果含有氟硼酸鹽或者嚴重污染，應(yīng)預(yù)先進行蒸餾。離子選擇電極法原理當(dāng)氟電極與含氟的試劑接觸時，電池的電動勢5氟離子電極化學(xué)電極飽和甘汞電極敏感膜：氟化鑭單晶，摻有EuF2

的LaF3單晶切片；內(nèi)參比電極：Ag-AgCl電極。內(nèi)參比溶液：0.1mol/L的NaCl和0.10.01mol/L的NaF混合溶液（F-用來控制膜內(nèi)表面的電位，Cl-用以固定內(nèi)參比電極的電位）。氟離子電極化學(xué)電極飽和甘汞電極敏感膜：氟化鑭單晶，摻有EuF6離子選擇電極法原理

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(luò)合干擾離子，保持溶液適當(dāng)?shù)膒H，就可以直接測定。本方法適用于測定地表水、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。溫度影響電極電位和電離平衡，須使試液和標(biāo)準(zhǔn)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。本法的最低檢出濃度為0.05mg/L氟化物(以F-計)；測定上限可達1900mg/L氟化物(以F-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。離子選擇電極法原理通常加入總離子強度調(diào)節(jié)劑以保持溶液的總離7儀器

氟離子選擇電極。飽和甘汞電極或氯化銀電極。離子活度計0.1mV。磁力攪拌器，具聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的攪拌子。聚乙烯燒杯：100mL，150mL。儀器氟離子選擇電極。8試劑所用水為去離子水或無氟蒸餾水。氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取0.2210g基準(zhǔn)氟化鈉(NaF)(預(yù)先于105～110℃干燥2h，或者于500～600℃干燥約40min，冷卻)，用水溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。馬上轉(zhuǎn)移入干燥潔凈的聚乙烯瓶中貯存。此溶液每毫升含氟離子100g。氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液：用吸管吸取氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液10.00mL，注入100mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液每毫升含氟離子10g。乙酸鈉溶液：稱取15g乙酸鈉(CH3COONa)溶于水，并稀釋至100mL?？傠x子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISAB)：0.2mol/L檸檬酸鈉～1mol/L硝酸鈉(TISABl)：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(biāo)線，搖勻。鹽酸溶液：2mol/L鹽酸溶液。試劑所用水為去離子水或無氟蒸餾水。9實驗步驟儀器的準(zhǔn)備按測量儀器及電極的使用說明書進行。在測定前應(yīng)使試液達到室溫，并使試液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度相同(溫差不得超過±1℃)；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(biāo)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(zhǔn)曲線上查得氟化物的含量?？瞻自囼炗盟嬖囈?，按測定樣品的條件和步驟進行測定。實驗步驟儀器的準(zhǔn)備10實驗步驟標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線法：用無分度吸管分別取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)線，搖勻。分別移入100mL聚乙烯杯中，各放入一只塑料攪拌子，以濃度由低到高的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(互)。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(biāo)紙上繪制E(mV)—logCF-(mg/L)標(biāo)準(zhǔn)曲線。濃度標(biāo)于對數(shù)分格上，最低濃度標(biāo)于橫坐標(biāo)的起點線上。一次標(biāo)準(zhǔn)加入法：當(dāng)樣品組成復(fù)雜或成分不明時，宜采用一次標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，在不斷攪拌下讀取平衡電位值(E2)。實驗步驟標(biāo)準(zhǔn)曲線11結(jié)果計算標(biāo)準(zhǔn)曲線法：根據(jù)從曲線上查得稀釋水樣的濃度和稀釋倍數(shù)即可計算水樣氟化物含量（mg/L）標(biāo)準(zhǔn)加入法：

Cs——加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mg/L)Cx——待測試液的濃度(mg/L)；VS——加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)；Vx——測定時所取待測試液的體積(mL)；El——測得試液的電位值(mV)；E2——試液加入標(biāo)準(zhǔn)后測得的電位值(mV)；S——電極的實測斜率。

結(jié)果計算標(biāo)準(zhǔn)曲線法：根據(jù)從曲線上查得稀釋水樣的濃度和稀釋倍數(shù)12五、計算計算方法：五、計算計算方法：13注意事項含1.0mg/LF-，10倍量的A13+；200倍的Fe3+及SiO32-的合成水樣，9次平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3％；加標(biāo)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(biāo)回收率在90％～108％之間。電極用后應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)溶液中。如果短時間不再使用，應(yīng)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(yīng)洗凈，并吸去水分，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。一次標(biāo)準(zhǔn)加入法所加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(Cs)，應(yīng)比試液濃度(Cx)高10～100倍，加入的體積為試液的l/10～1/100，以使體系的TISAB濃度變化不大。注意事項含1.0mg/LF-，10倍量的A13+；200倍14離子選擇性電極

測定水樣中氟離子

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測定水樣中氟離子15實驗?zāi)康牧私怆x子選擇性電極的使用原理掌握離子選擇性電極法測定水樣中氟化物的方法

實驗?zāi)康牧私怆x子選擇性電極的使用原理16離子選擇電極法原理

水中氟化物的測定方法主要有離子色譜法、氟離子選擇電極法（與GB7484-87等效）、氟試劑分光光度法（與GB7483-87等效）、茜素磺酸鋯比色法（與GB7482-87等效）和硝酸釷滴定法。離子色譜法已被國內(nèi)外普遍使用，其方法簡便、快速、相對干擾較少，測定范圍是0.06～10mg/L。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/LF-。茜素磺酸鋯目視比色法可以測定0.1～2.5mg/LF-，由于是目視比色，誤差比較大。氟化物含量大于5mg/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(yù)蒸餾。必須用聚乙烯瓶采集和貯存水樣。

離子選擇電極法原理水中氟化物的測定方法主要有離子色譜法、氟17離子選擇電極法原理

原理兩支電極與待測溶液組成工作電池兩支電極指示電極與參比電極電位與待測物含量符合能斯特關(guān)系（陽離子+，陰離子-）電位與待測物含量無關(guān)，一定條件下是常數(shù)固定離子強度，T=250C（陽離子-，陰離子+）離子選擇電極法原理原理兩支電極與待測溶液組成工作電池兩支電18離子選擇電極法原理

當(dāng)氟電極與含氟的試劑接觸時，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(dāng)溶液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。本法測定的是游離的氟離子的濃度，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(luò)合而有干擾，所產(chǎn)生的干擾程度取決于絡(luò)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。如果含有氟硼酸鹽或者嚴重污染，應(yīng)預(yù)先進行蒸餾。離子選擇電極法原理當(dāng)氟電極與含氟的試劑接觸時，電池的電動勢19氟離子電極化學(xué)電極飽和甘汞電極敏感膜：氟化鑭單晶，摻有EuF2

的LaF3單晶切片；內(nèi)參比電極：Ag-AgCl電極。內(nèi)參比溶液：0.1mol/L的NaCl和0.10.01mol/L的NaF混合溶液（F-用來控制膜內(nèi)表面的電位，Cl-用以固定內(nèi)參比電極的電位）。氟離子電極化學(xué)電極飽和甘汞電極敏感膜：氟化鑭單晶，摻有EuF20離子選擇電極法原理

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(luò)合干擾離子，保持溶液適當(dāng)?shù)膒H，就可以直接測定。本方法適用于測定地表水、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。溫度影響電極電位和電離平衡，須使試液和標(biāo)準(zhǔn)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。本法的最低檢出濃度為0.05mg/L氟化物(以F-計)；測定上限可達1900mg/L氟化物(以F-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。離子選擇電極法原理通常加入總離子強度調(diào)節(jié)劑以保持溶液的總離21儀器

氟離子選擇電極。飽和甘汞電極或氯化銀電極。離子活度計0.1mV。磁力攪拌器，具聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的攪拌子。聚乙烯燒杯：100mL，150mL。儀器氟離子選擇電極。22試劑所用水為去離子水或無氟蒸餾水。氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液：稱取0.2210g基準(zhǔn)氟化鈉(NaF)(預(yù)先于105～110℃干燥2h，或者于500～600℃干燥約40min，冷卻)，用水溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。馬上轉(zhuǎn)移入干燥潔凈的聚乙烯瓶中貯存。此溶液每毫升含氟離子100g。氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液：用吸管吸取氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液10.00mL，注入100mL容量瓶中，稀釋至標(biāo)線，搖勻。此溶液每毫升含氟離子10g。乙酸鈉溶液：稱取15g乙酸鈉(CH3COONa)溶于水，并稀釋至100mL?？傠x子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液(TISAB)：0.2mol/L檸檬酸鈉～1mol/L硝酸鈉(TISABl)：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(biāo)線，搖勻。鹽酸溶液：2mol/L鹽酸溶液。試劑所用水為去離子水或無氟蒸餾水。23實驗步驟儀器的準(zhǔn)備按測量儀器及電極的使用說明書進行。在測定前應(yīng)使試液達到室溫，并使試液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度相同(溫差不得超過±1℃)；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(biāo)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(zhǔn)曲線上查得氟化物的含量。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。實驗步驟儀器的準(zhǔn)備24實驗步驟標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線法：用無分度吸管分別取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00mL氟化物標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)線，搖勻。分別移入100mL聚乙烯杯中，各放入一只塑料攪拌子，以濃度由低到高的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(互)。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(biāo)紙上繪制E(mV)—logCF-(mg/L)標(biāo)準(zhǔn)曲線。濃度標(biāo)于對數(shù)分格上，最低濃度標(biāo)于橫坐標(biāo)的起點線上。一次標(biāo)準(zhǔn)加入法：當(dāng)樣品組成復(fù)雜或成分不明時，宜采用一次標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，在不斷攪拌下讀取平衡電位值(E2)。實驗步驟標(biāo)準(zhǔn)曲線25結(jié)果計算標(biāo)準(zhǔn)曲線法：根據(jù)從曲線上查得稀釋水樣的濃度和稀釋倍數(shù)即可計算水樣氟化物含量（mg