氟化物
氟化物（F－）是人类必需的微量元素之一，缺氟易患龋齿病，饮水中含氟的适宜浓度为0.5～1.0mg/L（F－）。当长期饮用含氟量高于1～1.5 mg/L的水时，则易患斑齿病，如水中含氟量高于4 mg/L时，则可导致氟骨病。
氟化物广泛存在于天然水体中。有色冶金、钢铁和铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂的废水中常常都存在氟化物。
方法选择
水中氟化物的测定方法主要有：离子色谱法、氟离子选择电极法、氟试剂比色法、茜素磺酸锆比色法和硝酸钍滴定法。离子色谱法已被国内外普遍使用，其方法简便、快速、相对干扰较少，测定范围是0.02～10mg/L。电极法选择性好，适用范围宽，水样浑浊、有颜色均可测定，测量范围为0.05～1900mg/L。比色法适用于含氟较低的样品，氟试剂法可以测定0.05～1.8mg/LF－。茜素磺酸锆目视比色法可以测定0.1～2.5mg/LF－，由于是目视比色，误差较大。氟化物含量大于5mg/L时可以用硝酸钍滴定法。对于污染严重的生活污水和工业废水以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。
水样的采集与保存
必须用聚乙烯瓶采集和贮存水样。
离子选择电极法（GB7484-87）
1、方法原理
当氟电极与含氟的试液接触时，电池的电动势（E）随溶液中氟离子活度的变化而改变（遵守能斯特方程）。当溶液的总离子强度为定值且足够时，服从下述关系式：
-
E=E
成直线关系，2.303RT /F为该直线的斜率，亦为电极的斜率。
E与logC
F-
工作电池可表示如下：
‖试液‖外参比电极Ag︱Cl,Cl-(0.33mol/L),F-(0.001mol/L)︱LaF
3
2、干扰及消除
本法测定的是游离的氟离子浓度，某些高价阳离子（例如三价铁、铝和四价硅）及氢离子能与氟离子络合而有干扰，所产生的干扰程度取决于络合离子的种类和浓度、氟化物的浓度及溶液的pH值等。在碱性溶液中氢氧根离子的浓度大于氟离子浓度的1/10时影响测定。其他一般常见的阴阳离子均不干扰测定。测定溶液的pH为5～8。如水样含有氟硼酸盐或污染严重，应预先进行蒸馏。
通常，加入总离子强度调节剂以保持溶液的总离子强度，并络合干扰离子，保持溶液适当的pH，就可以直接进行测定。
3、方法的适用范围
本方法适用于测定地表水、地下水和工业废水。水样有颜色、浑浊不影响测
定。温度影响电极电位和电离平衡，须使试液和标准溶液的温度相同并注意调节仪器的温度补偿装置使之与溶液的温度一致。每次要检查电极的实际斜率。
本法的最低检出浓度为0.05mg/L氟化物（以氟计）；测定上限可达1900mg/L 氟化物（以氟计）。
电极的实际斜率：温度在20～25℃之间，氟离子浓度每改变10倍，电极电位变化58mV±2mV。
4、试剂
所用水为去离子水或无氟蒸馏水
4.1、氟化物标准贮备液：称取0.2210g基准氟化钠（NaF）(预先于105～110℃干燥2h,或于500～600干燥约40min,冷却)，用水溶解后转入1000毫升容量瓶中，稀释至标线，摇匀。马上转移入干燥洁净的聚乙烯瓶中贮存。此溶液每毫升含氟离子100μg。
4.2、氟化物标准液：用无分度吸管吸取氟化钠标准贮备液10.00ml，注入100ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟离子10μg。
4.3、总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）:
①0.2mol/L柠檬酸钠-1mol/L硝酸钠（TISABⅠ）：称取58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
②总离子强度调节缓冲溶液（TISABⅡ）：量取约500ml水置于1000ml烧杯内，加入57ml冰乙酸，58g氯化钠和 4.0g环已二胺四乙酸（Cyclohexylene dinitriio tetraacetic acid，简称CDTA），或者1，2—环己撑二胺四乙酸（1，2—diaminocyclohexane N,N,N—tetraacetic acid），搅拌溶解，置烧杯于冷水浴中，慢慢地在不断搅拌下加入6mol/L氢氧化钠溶液（约125ml）使pH达到5.0～
5.5之间，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
③1mol/L六次甲基四胺—1mol/L 硝酸钾—0.03mol/L 钛铁试剂（TISAB
Ⅲ）：称取142g六次甲基四胺((CH
2)
6
N
4
)和85g硝酸钾，9.97g钛铁试剂（C
6
H
4
Na
2
O
8
S
2
﹒H
2
O）加水溶解，调节pH至5～6，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
5、步骤
1、依次取氟标准使用液0， 0.50，1.00，2.00，5.00，10.00及20.00毫升至，用水稀释至标线，摇匀。
2、于50毫升比色管中加入10ml总离子强度调节缓冲溶液，用待测水样稀释至标线，摇匀。
3、按测量仪器及电极的使用说明要求测量标准及样品溶液的电位值（E）,
在半对数坐标纸上绘制E(mV)—logC
F-
(mg/L)校准曲线。浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。
6、精密度和准确度
对含1.0mg/LF-,10倍量的Al3+;200倍的Fe3+及SiO
3
2-的合成水样，9次平行测定的
铬有二价、三价和六价三种价态，其中以六价铬的化合物在工业中应用较广，其毒性也较大，比三价铬约大一百倍，故在三者之中，以六价铬较受人重视。
1、水样的保存：
一般有关资料都强调含铬水样的保存必须加酸至pH＜2，以免瓶壁对其吸附。但根据笔者的实践，加酸保存的水样中，不仅有时测不出六价铬，且加标回收率很低。如某次在巢湖水的监测中，六价铬的加标回收率在酸性水样中仅约
12%，而在未加酸的相同水样中高达92%。从理论上分析，六价铬在酸性溶液中是强氧化剂，易被常存于天然水中的还原性物质还原为三价铬。因此，在六价铬的测定中，水样不应加酸保存。但为尽量减少瓶壁对其吸附，应注意采样瓶内壁必须很光滑。不易采用磨口塞瓶，如水样pH值偏高，可加少量酸中和至pH=6—7，并在采样后尽速进行分析。
2、水样的处理：
2.1物理干扰：天然水常带土黄色或藻绿色并微显浑浊，这些在比色时都产生一定消光而干扰测定。为解决此问题，我们曾做了一些实验：
2.1.1 用滤纸甚至双层滤纸过滤：多数情况下效果不好，即不能滤除色素，也很难使溶液澄清。
2.1.2 用活性炭吸附：能脱色完全并过滤澄清，其效果非常好，但待测成分也同时被吸附，故此法不可取。
2.1.3 用氢氧化物凝胶助滤：效果较好，能同时吸着色素和悬浮物，使滤液无色澄明。但使用预先配制好的凝胶加入水样助滤的方法，不如直接在水样中生成凝胶，然后过滤或倾取上清液的效果好。在采用后一方法时，应注意所加碱液不能过多，以使溶液的pH=6—7为好。因在碱性介质中，待测成分也会被吸附，其吸附量随pH值的升高而增大。根据笔者的经验，在一般较清洁的地面水中，每50毫升水样中加入10%硫酸锌溶液0.1毫升和5%氢氧化钠溶液0.05毫升就够了。操作时先加入前者并搅匀后再加入后者并搅匀，水样中即逐渐析出絮状凝胶。待其下沉后，如采用过滤法分离，最后可通过滤纸加纯水至滤液达原水样体积；如使用倾泻法取上清液，则最初所取水样体积应稍大些，如取测定量的两倍进行处理，相应地所用试液也应加倍。
这样处理时铬是否也会有损失呢？经试验其加标回收率可高达90%。虽然如此，在采用此法时，应尽量使标液、空白和水样中所加试液的量保持一致。
2.2化学干扰：用此法测定铬时，如水样成分复杂，可能发生某些阳离子的干扰。这时可用盐酸将水样调至微酸性，以每分钟3毫升的流量，通过强酸性阳离子交换树脂柱并以等体积去离子水分三次洗涤交换柱，洗液并入交换液，必要时滴加高锰酸钾饱和溶液煮沸消化并浓缩至略少于原水样体积时，滴加1：1盐酸还原剩余的高锰酸钾，放冷后加去离子水至原水样体积，然后进行测定。
离子交换柱的装置可用25毫升酸式滴定管，管底装入少量玻璃棉，预先加入去离子水至管高一半处，随后填装再生处理好的树脂亦至管高一半处，上部也同样装入少量玻璃棉，放出多余的水即成。
但有的分析人员误将六价铬看作是阳离子，因而不敢采用阳离子交换树脂
处理水样，实际上六价铬的存在形式，在结晶状态下是Cr
2O
3
、K
2
Cr
2
O
7
等，而在
溶液中则为HCrO
4- 或CrO
4
2- 阴离子：
K
2
Cr
2
O
7
+H
2
O 2HCrO
4
- +2K+
因此六价铬能随溶液流出，而三价铬等阳离子被交换留在柱上。用此法消除干扰简单易行，效果很好。
3、容器处理：
在很多有关书籍上都强调用于测定铬的玻璃容器切忌用铬酸清洁液浸泡洗涤，以免器壁大量吸附铬影响测定。但是，对于一些不够洁净的玻璃容器，当使用铬酸清洁液处理时效果非常好。从理论上考虑，铬被容器器壁吸附的情况也与含铬溶液的pH值有关，它是随溶液pH值的升降而增减的。当低于一定的pH时，
溶液中的铬不仅不被器壁吸附，原已吸附的铬反会溶出。笔者通过实践证实，当容器用铬酸清洁液处理后，以清水冲洗净，再用6mol/L硝酸浸泡，是可以将已被吸附的铬完全溶出，而对铬的测定毫无影响。
4、试剂稳定性：
二苯碳酰二肼显色剂的配制方法有两种，即以丙酮或酒精为溶媒。使用前者的优点是，它的还原性相对来说较小，不像后者那样，如操作不慎较易使六价铬还原为三价铬而影响显色。但以稳定性论之，特别是丙酮的质量级别较低时，常不如酒精制剂，即使冷藏保存，有效日期常只有1—2周；而以酒精为溶媒者，正因为它的还原性有利于肼类试剂的保存，在同样保存条件下约可使用一个月。如将丙酮在加有少量非挥发性还原剂的情况下重蒸精制，其制剂的稳定性可稍延长；当使用酒精制剂时，可在加入显色剂至水样中后立即搅匀，使之迅速反应显色，以尽量减免酒精对六价铬的还原作用。
5、校准曲线的再现性:
一些试验表明，配制好铬标准溶液后，在较长时期的使用过程中，发现校准曲线的斜率逐渐变小，即其灵敏度逐渐降低。这很可能是容器器壁对铬逐渐吸附所致，例如含1ppmCr+6的吡咯烷荒酸盐络合物溶液，在硼硅玻璃或聚乙烯瓶中贮存15天，铬由于吸附而损失达95%。为此，笔者建议，在配制铬标准溶液时，首先注意不要贮存在带磨口塞的玻璃瓶内，此外，最好在将标液贮于聚乙烯塞光口试剂瓶中2周后（每天摇动一次），完全倾去原标液，原瓶不加洗涤，另再配制一份同样浓度的标液，装入原瓶贮存备用。这样做可使第一次贮入的标液中的铬与瓶壁间建立起吸附与溶出的动态平衡。实验表明使用这样的铬标液绘制校准曲线，其斜率的再现性始终很好。
6、显色酸度：
二苯碳酰二肼与铬反应而显色时，要求溶液的酸度在0.05—0.3mol/L之间，以0.2mol/L为最好。酸度过低则显色很慢；酸度过高则显色减弱。分析人员虽然都是按照操作规程的规定加入一定量的酸液，但常忽略了一个问题，以至反应液不显色，就是所用原瓶装的酸试剂常因贮存或使用不当而浓度逐渐降低。如瓶塞不严或取用时未注意随即盖严，这样浓硫酸会强烈吸水变稀，浓盐酸会迅速挥发损失。如仍将这种酸当作浓酸使用，则所配试液的酸度必然过低。
7、显色温度与稳定性：
本法对显色时的温度也有一定要求，一般以15℃较好，温度过高显色不充分。在夏季室温较高时，可在加入显色剂并混匀后放置冰箱内约5分钟，取出后于15分钟内比色完毕。
如欲延长显色的稳定时间和提高方法的灵敏度采用有机溶媒萃取的方法，多数情况下水样中的底色和浑浊可被完全分离，这样就可以省略前处理步骤。
氟化物 氟化物（F﹣）是人体必需的微量元素之一，缺氟易患龋齿病，饮水中含氟的适宜浓度为0.5—1.0mg/L（F﹣）。当长期饮用含氟量高于1-1.5mg/L的水时，则易患斑齿病，如水中含氟量高于4mg/L时，则可导致氟骨病。 氟化物广泛存在于自然水体中。有色冶金、钢铁和铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂的废水及含氟旷物的废水中常常都存在氟化物。 1．方法的选择 水中氟化物的测定方法主要有：氟离子选择电极法，氟试剂比色法，茜素磺酸锆比色法和硝酸钍滴定法。电极法选择性好，适用范围宽，水样浑浊，有颜色均可测定，测量范围为0.05-1900mg/L。比色法适用于含氟较低的样品，氟试剂法可以测定0.05-1.8mg/L（F﹣）；茜素磺酸锆目视比色法可以测定0.1—2.5mg/L（F﹣），由于是目视比色，误差比较大。氟化物含量大于5mg/L时可以用硝酸钍滴定法。对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水样均要进行预蒸馏。 2．水样的采集和保存 应使用聚乙烯瓶采集和贮存水样。如果水样中氟化物含量不高、pH值在7以上，也可以用硬质玻璃瓶贮存。 预蒸馏
通常采用预蒸馏的方法，主要有水蒸气蒸馏和直接蒸馏两种。直接蒸馏法的蒸馏效率较高，但温度控制较难，排除干扰也较差，在蒸馏时易发生暴沸，不安全。水蒸气蒸馏法温度控制严格，排除干扰好，不易发生暴沸。 1．水蒸气蒸馏法 水中氟化物在含高氯酸（或硫酸）的溶液中，通入水蒸气，以氟硅酸或氢氟酸形式而被蒸出。 仪器 蒸馏装置 试剂 高氯酸：70—72%。 步骤 （1）取50ml水样（氟浓度高于2.5mg/L时，可分取少量样品，用水稀释至50ml）于蒸馏瓶中，加10ml高氯酸，摇匀。连接好 装置加热，待蒸馏瓶内溶液温度升到约130℃时，开始通入蒸 汽，并维持温度在130—140℃，蒸馏速度约为5—6ml/min。 待接收瓶中馏出液体积约为200ml时，停止蒸馏，并水稀释 至200ml，供测定用。 （2）当样品中有机物含量高时，为避免与高氯酸作用而发生爆炸，可用硫酸代替高氯酸（酸与样品的体积为1+1）进行蒸馏。控 制温度在145 5℃。 2．直接蒸馏法
环境监测持证上岗考核试题（氟化物） 姓名分数 一、填空题（每空3分，共78分） 1、我国生活饮用水卫生标准中，氟的标准限量为 mg/L。 国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-85） 2、测定水中氟化物，国家标准分析方法 有、、。3、测定氟的水样应使用采集和贮存水样。若水样中氟化物含量不高、pH值在7以上，也可以用贮存。 4、电极法测定的是氟离子浓度，某些高价阳离子（例如、 和）及氢离子能与氟离子络合而有干扰，所产生的干扰程度取决于络合离子的种类和浓度、及等。 5、加入总离子强度调节剂以保持，并络合，保持，就可以直接进行测定。 6、氟电极对不响应，如果水样中含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先进行蒸馏。 7、GB7484-87离子选择电极法适用于测定、和 中的氟化物。 8、用电极法测定水中氟化物，校准曲线应绘制在纸上， 2.303RT/F为该直线的，在25℃其值应为。 9、电极法测定水中氟化物，干扰测定的常见阳离子有、和。测定溶液的pH值应控制在。 二、选择题（共7分） 10、用电极法测定水中氟化物时，加入总离子强度调节剂的作用是： （） （1）增加溶液总离子强度，使电极产生响应； （2）络合干扰离子； （3）保持溶液总离子强度，弥补水样中总离子浓度与活度之间的差异；
（4）调节水样酸碱度； （5）中和强酸、强碱、使水样pH值为中性。 三、问答题（每题5分，共15分） 11、氟电极使用前、后应如何处理？ 12举出两种测定水中氟化物的方法，说明其测量浓度范围。 13、用电极法测定水中氟化物时，溶液温度对测定有什么影响？应如何消除？ 14、本单位测定氟化物用的是什麽方法，写出仪器的型号？
实验四水中氟化物的测定—离子选择电极法水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为 1.0mg·L-1 。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离子色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态（如氟硼酸盐）、络合态的氟化物时，应预先蒸馏分离后测定。 一．实验目的和要求 1.掌握用离子活度计或pH计、晶体管毫伏计及离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。 2.复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。 二.仪器 1.氟离子选择电极（使用前在去离子水中充分浸泡）。 2.饱和甘汞电极。 3.精密pH计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到 0.1mV。 4.磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5.100mL、50mL容量瓶。 6.10.00mL、 5.00mL移液管或吸液管。 7.100mL聚乙烯杯。
三.试剂 所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1.氟化物标准贮备液： 称取 0.2210g基准氟钠（NaF）（预先于105～110℃烘干2h或者于500～650℃烘干约40min，冷却），用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100μg。 2.乙酸钠溶液： 称取15g乙酸钠（CH 3COONa）溶于水，并稀释至100mL。 3.盐酸溶液：2mol·L-1。 4.总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）： 称取 58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5.水样①，②。 四.测定步骤 1.仪器准备和操作： 按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将个开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热15min，以后操作按说明书要求进行。 2.氟化物标准溶液制备：
无锡中天固废处置有限公司操作 指导书 离子计操作规程-----氟离子含量测定 技术部 一．目的 本文件介绍了PSX-270离子计的原理、操作步骤、操作中需要注意的事项，以及仪器的保养。 二．操作细节 2.1 工作原理 2.2操作步骤 2.2.1 标液准备 a.氟化钠标准贮备液PF(2.0)：称取0.4200 g氟化钠NaF（预先在100-110℃下干燥2h，在干燥器内冷却),转入1000 ml容量瓶中，加入10 ml的TISAB，定容后摇匀，贮存于聚乙烯瓶中； b.氟化钠标准溶液PF(4.0)：用胖肚移液管移取10 ml的氟化钠标准贮备液于1000 ml 的容量瓶内，加入10 ml的TISAB，定容至刻度，摇匀贮存于聚乙烯瓶； c.总离子强度调节缓冲溶液（TISAB):称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85.0 g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节PH至5-6，转入1000 ml 容量瓶，稀释至刻度，摇匀； 2.2.2 仪器准备 a.按照说明书要求连接电极及仪器（如图），将电极插入蒸馏水中，电极不可以靠壁碰底,预热30min;
离子计测定氟离子含量 修改日期：版本/修改次数：A/0 2.2.3标定 a.取2个聚乙烯杯编号A和B,A中加入100 ml左右的NaF10-2，B中加入100 ml 左右的NaF10-4，各放入一个搅拌子； b.将B烧杯置于磁力搅拌器上，缓慢转动一段时间后，用温度计测量该溶液温度并记录；将电极从蒸馏水中取出，用纸吸干水，放入B中； c.按仪器上的<温度>键，通过<▽△>输入刚才所测的B温度，按<确认>键，然后按<标定>键，屏显示标定1，按<△>键选择标液的PF值，即选择（4.00PF),待仪器MV值显示稳定后，按<确认>键； d.当仪器显示标定2时，用水清洗电极，吸干水珠后放入A烧杯中。待屏幕温度显示第二点校准溶液的PF值，可按△键选择第二点的PF值即（2.00PF）；待仪器MV值稳定后按确认键，当仪器显示测量时表明标定结束，进入水样测量状态。 2.2.4水样测定:取适量V水样，置于聚乙烯杯中，用盐酸或氢氧化钠调节PH在5-8之间（可以借助指示剂判断），加入10 ml TISAB,转移容量瓶定容至刻度，混匀，倒出一定量于塑料烧杯中，放入搅拌子，搅匀后待恢复至常温即可测定，并记录PF值，直到符合标定范围；
大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法 HJ/T67-2001方法确认 1.目的 通过离子选择电极法测定吸收液中氟离子的浓度，分析方法检出限、回收率及精密度，判断本实验室的检测方法是否合格 2.适用范围 本标准适用于大气固定污染源有组织排放中氟化物的测定。不能测定碳氟化物，如氟利昂。 3. 职责 3.1 检测人员负责按操作规程操作，确保测量过程正常进行，消除各种可能影响试验 结果的意外因素，掌握检出限、方法回收率与精密度的计算方法。 3.2 复核人员负责检查原始记录、检出限、方法回收率及精密度的计算方法。 3.3技术负责人负责审核检测结果及检出限、方法回收率、精密度分析结果 4.分析方法 4.1 测量方法简述 4.1.2 样品的采集和保存 污染源中尘氟和气态氟共存时，采样烟尘采样方法进行等速采样，在采样管的出口串联三个装有75ml吸收液的大型冲击式吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。 若污染源中只存在气态氟时，可采用烟气采样方法，在采集管出口串联两个装有50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.5~2.0L/min的流速采集5~20min。 采样管与吸收瓶之间的连接管，选用聚四氟乙烯管，并应尽量短。 注：连接管液可使用聚乙烯塑料管和橡胶管。 采样点数目，采样点位设置及操作步骤，按GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物采样方法》有关规定进行。采样频次和时间，按GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》有关规定进行。 采样结束后，将滤筒取出，编号后放入干燥洁净的器皿中，并按照采样要求，做好记录。吸收瓶中的样品全部转移至聚乙烯瓶中，并用少量水洗涤三次吸收瓶，洗涤液并入聚乙烯瓶中。编号做好记录。采样管与连接管先用50ml吸收液洗涤，再用400ml 水冲洗，全部并入聚乙烯瓶中，编号做好记录。样品常温下可保存一周。 4.1.3 分析步骤 取6个50ml聚乙烯烧杯，按表1配制标准系列，也可根据实际样品浓度配制，
实验一水中微量氟的测定（离子选择性电极法） 一、实验目的 1．了解氟离子选择电极测定水中微量氟的原理和方法； 2．掌握离子计的使用方法。 二、实验原理 离子选择电极是一种电化学传感器，它将溶液中特定离子的活度换成相应的电位。当氟离子选择电极（简称氟电极）插入溶液时，其敏感膜对Fˉ产生响应，在膜和溶液间产生一定的膜电位： j n= K-2.303RT/FlgɑF- 在一定条件下膜电位?膜与Fˉ活度的对数成直线关系。当氟电极与饱和甘汞电极插入被测溶液中组成原电池时，电池的电动势E在一定条件下与Fˉ活度的对数成直线关系：E= K'-2.303RT/FlgɑF- 式中K'为常数，通过测量电池电动势可以求出Fˉ的活度。当溶液的总离子强度不变时，离子活度系数为一定值，则有 E= K''-2.303RT/Flgc F- E与Fˉ的浓度c F-的对数成直线关系。因此，为了测定Fˉ的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的中性电解质作总离子强度，调节缓冲溶液(TISAB)，保持较高的离子强度，使它们的总离子强度近似一致，不再受样品或标准溶液中原有离子含量的影响。因而样品溶液和标准溶液中待测离子的活度系数可认为相等。 当Fˉ浓度在1.0~1.0?10-6mol/L范围时，氟电极电位与pF成直线关系，可用标准曲线法或标准加入法进行测定。 氟电极只对游离的Fˉ有响应。在酸性溶液中，H+与部分Fˉ形成HF或HF2ˉ，会降低Fˉ的浓度。在碱性溶液中，LaF3薄膜与OHˉ发生交换作用而使测定结果偏高。因此，溶液的酸度对测定有影响。氟电极适宜于测定的pH范围为5-7. 氟电极的最大优点是选择性好。能与Fˉ生成稳定配合物或生成沉淀的元素（如Al、Fe、Zr、Th、Ca、Mg、Li及稀土元素）会干扰测定，通常可用柠檬酸、DCTA、EDTA、磺基水杨酸及磷酸盐等掩蔽。其他阴离子（如Clˉ、Brˉ、Iˉ、SO42ˉ、NO3ˉ、Acˉ、C2O42ˉ等）均不干扰测定。加入总离子强度调节缓冲液，可以起到控制一定的总离子强度和酸度，以及掩蔽干扰离子等多种作用。 三、仪器与试剂 仪器：国产PXD-270型数字离子计（见附图），氟离子选择性电极，饱和甘汞电极，电磁搅拌器，塑料烧杯（50ml），容量瓶（50ml），移液管（25ml），吸量管（10、1ml）。 试剂： ①100.0μg?mL-1氟标准溶液：准确称取于1200C干燥2h并冷却的分析纯NaF0.2210g，溶于去离子水中，转入1000mL容量瓶中，稀释至刻度，贮于聚乙烯瓶中。 ②10.0μg?mL-1氟标准溶液：吸取上述溶液10.0ml，用去离子水稀释成100mL即得。 ③总离子强度调节缓冲溶液：于1000mL烧杯中，加入500mL去离子水和57mL冰醋酸、58gNaCl、12g柠檬酸钠(Na3C6H5O7?2H2O)，搅拌至溶解。在冷水溶液中缓慢加入6.0mol?L-1NaOH溶液约125mL，用1%溴甲酚绿作指示剂滴至呈蓝绿色，冷却至室温，稀释至1L。 ④去离子水：用普通蒸馏水经离子纯水器交换一次而得去离子水，用电导仪测量电阻值在1MΩ以上。 1%溴甲酚绿溶液，NaOH(0.1mol?L-1), HNO3(0.1mol?L-1)。
烟气中氟化物测定 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
1 适用范围 本标准适用于测定烟道气中的气态及尘态氟化物。 2 引用标准 《空气和废气监测分析方法》。 3 原理 用滤筒捕集尘态氟化物、氢氧化钠溶液吸收气态氟化物，加硝酸溶液处理后制备成样品溶液，用氟离子电极测定。 4 试剂 吸收液 L氢氧化钠溶液； ％溴甲酚绿指示剂称取100mg溴甲酚绿于研钵中，加少量（1＋4）乙醇，研细，用（1＋4）乙醇配成100mL溶液； L、L盐酸溶液； L硝酸溶液； L、L氢氧化钠溶液； 总离子强度缓冲溶液（TISAB）称取柠檬酸钠（3C）、20.0g硝酸钾，置于1000mL烧杯中，加300mL水溶解，加％溴甲酚绿指示剂1mL，用盐酸溶液及氢氧化钠溶液调节至溶液刚转变为蓝绿色为止，pH为（也可在酸度计上，用酸、碱溶液调节至），移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，摇匀； 氟化钠标准储备溶液称取2.210g氟化钠（优级纯，经110℃烘干2h），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，保存于聚乙烯塑料瓶中。此溶液每毫升含 1000μg氟； 氟化钠标准溶液临用时将氟化钠标准储备液用水稀释成每毫升含μg及100μg氟的标准溶液。 5 仪器 多孔玻板吸收瓶； 聚乙烯塑料杯； 氟离子选择电极； 甘汞电极； 磁力搅拌器用聚乙烯或聚四烯乙烯包裹的搅拌子； 离子活度计或精密酸度计（精度±1mv）； 小型超声波清洗器； 烟尘采样装置； 超细玻璃纤维滤筒。 6 采样 当烟气中共存尘氟和气态氟时，需按照烟尘采样方法进行等速采样。在加热式滤筒采样管的出口，串联两个装有50～70mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。 当烟气中不含尘氟或只测定气态氟时，可按照气态污染物采样方法，串联两个装有50～ 70mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以~2 L/min 的流量采样5～20min。 编制：刘峰审核：王博批 准：邹阳 7 分析步骤 标准曲线的绘制
氟化物测定作业指导书 ( 依据标准: HJ/T67-2001 离子选择电极法) 技术依据：HJ/T67-2001 离子选择电极法 1 范围 1.1 适用范围 本标准适用于大气固定污染源有组织排放中氟化物的测定。不能测定碳氟化物，如氟利昂。 1.2 测定范围 当采样体积为150L时，检出限为6×10－2mg/m3；测定范围为1～1000 mg/m3。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的正式条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方，应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 16297－1996 大气污染物综合排放标准 GB/T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物采样方法。 3 定义 氟化物系指气态氟与尘氟的总合。本标准中的气态氟用氢氧化钠溶液吸收，尘氟指溶于盐酸溶液的与颗粒物共存的氟化物。 4 原理 使用滤筒、氢氧化钠溶液为吸收液采集尘氟和气态氟，滤筒捕集尘氟和部分气态氟，用盐酸溶液浸溶后制备成试样，用氟离子选择电极测定；当溶液的总离子强度为定值而且足够大时，其电极电位与溶液中氟离子活度的对数成线性关系。
本标准所用试剂除另有说明外均为分析纯试剂，所用水为去离子水。 5.1 盐酸（HCL）：ρ＝1.18g/ml 5.1.1 盐酸溶液0.25mol/L 取21.0ml盐酸（5.1）用水稀释到1000ml。 5.1.2 盐酸溶液1.0mol/L 取84.0ml盐酸（5.1）用水稀释到1000ml。 5.2 氢氧化钠（NaOH） 5.2.1 氢氧化钠溶液0.3mol/L 将氢氧化钠（5.2）12g溶于水并稀释至1000ml。作为吸收液。 5.2.2 氢氧化钠溶液1.0mol/L 将氢氧化钠（5.2）40g溶于水并稀释至1000ml。 5.3 氟化钠标准贮备液1.000mg/ml0 称取0.2210g氟化钠（优级纯，于110℃烘干2h放在干燥器中冷却至室温）溶解于水，移入100ml容量瓶中，用水定容至标线，贮存于聚乙烯瓶中。在冰箱内保存，临用时放至室温再用。 5.4 氟化物标准溶液 将氟化钠标准贮备液（5.3）用水稀释成2.5μg/ml、5.0μg/ml、10.0μg/ml、25.0μg/ml、50.0μg/ml、100.0μg/ml的标准溶液，临用现配。上述溶液均贮存于聚乙烯瓶中。 5.5 溴甲酚绿指示剂0.1g/100ml 称取100mg溴甲酚绿于研钵中，加少量1＋4（V/V）乙醇研细，移入100ml容量中，用1＋4（V/V）乙醇定容至标线。 5.6 总离子强度缓冲液（TISAB） 称取59.0g柠檬酸钠（Na2C6H5O2?2H2O），20.0g硝酸钾（KNO3），置于1000ml烧杯中，加300ml水溶解，加溴甲酚绿指示剂（5.5）1ml，用盐酸（5.1）（约11ml）调节至溶液刚刚转变为蓝绿色为止，此时pH为5.5左右，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
离子选择性电极法测定溶液中氟离子 一、实验目的 1、了解电位分析法的基本原理。 2、掌握电位分析法的操作过程。 3、掌握用标准曲线法测定水中微量氟离子的方法。 4、了解总离子强度调节液的意义和作用。 二、实验原理 一般氟测定最方便、灵敏的方法是氟离子选择电极。氟离子选择电极的敏感膜由LaF 3单晶片制成，为改善导电性能，晶体中还掺杂了少量0．1％～0．5％ 的EuF 2和1％～5％的CaF 2。膜导电由离子半径较小、带电荷较少的晶体离子氟 离子来担任。Eu 2+、Ca 2+代替了晶格点阵中的La 3+，形成了较多空的氟离子点阵，降低了晶体膜的电阻。 将氟离子选择电极插入待测溶液中，待测离子可以吸附在膜表面，它与膜上相同离子交换，并通过扩散进入膜相。膜相中存在的晶体缺陷，产生的离子也可以扩散进入溶液相，这样在晶体膜与溶液界面上建立了双电层结构，产生相界电位，氟离子活度的变化符合能斯特方程： --=F a F RT K E lg 303.2 氟离子选择电极对氟离子有良好的选择性，一般阴离子，除OH -外，均不干扰电极对氟离子的响应。氟离子选择电极的适宜pH 范围为5-7。一般氟离子电极的测定范围为10-6~10-1mol ／L 。水中氟离子浓度一般为10-5mol ／L 。 在测定中为了将活度和浓度联系起来，必须控制离子强度，为此，应该加入惰性电解质(如KNO 3)。一般将含有惰性电解质的溶液称为总离子强度调节液 (total Ionic strength adjustment buffer ，TISAB)。对氟离子选择电极来说，它由KNO 3、柠檬酸三钠溶液组成。 用离子选择电极测定离子浓度有两种基本方法。方法一：标准曲线法。先测定已知离子浓度的标准溶液的电位E ，以电位E 对lgc 作一工作曲线，由测得的未知样品的电位值，在E-lgc 曲线上求出分析物的浓度。方法二：标准加人法。首先测定待分析物的电位E1，然后加人已知浓度的分析物，记录电位E2，通过能斯特方程，由电位E1和E2可以求出待分析物的浓度。本实验测定氟离子采用标准曲线法。 三、仪器与试剂 氟离子选择电极一支；饱和甘汞电极一支；恒温水浴锅一台。100mL 烧杯若干个，50mL 容量瓶若5个，25mL 移液管、10mL 移液管，1mL 和10mL 有分刻度的移液管各一支，100mL 容量瓶一个。 NaF(基准试剂)；KNO 3(分析纯)；柠檬酸三钠(分析纯)；NaOH(分析纯)。 氟标准溶液0.5g/L ：称取于120°C 干燥2小时并冷却的NaF 1.106g 溶于去离子水中，而后转移至1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，保存在聚乙烯塑料瓶中备用。 氟标准溶液0.2g/L ：移取0.5g/L 氟离子标准溶液20mL 稀释到50mL 。实验前随配随用，用完倒掉洗净容量瓶。 依照上述方法依次配制0.01g/L 、0.04g/L 的氟标准溶液。
离子选择性电极法测定水样中氟离子的含量 一、氟元素简介 人体必需的微量元素之一，可以坚固骨骼和牙齿，预防龋齿。 轻度氟中毒症状：氟斑牙，牙齿变黄，变黑。 重度氟中毒症状：氟骨症，骨头变形，丧失劳动和生活自理能力。 二、预备知识 电分析化学（electroanalytical chemistry）是以溶液中物质的电化学性质及变化来进行分析的方法。电化学性质主要包括以电导、电位、电流、电量等电化学参数作为研究对象，从而找出其与被测物质含量间的关系。 电位分析是在零电流条件下测定两电极间的电位差来确定物质浓度或含量的一类方法，它是一种重要的电化学分析法。 三、测定目的 掌握离子选择电极法的测定原理及测定方法 学会正确使用氟离子选择性电极 四、测定原理 氟离子选择性电极是以氟化镧（LaF3）单晶片敏感膜的电位法指示电极，对溶液中的氟离子具有良好的选择性。晶体膜的响应机理一般用晶体离子传导原理及膜表面上相同离子见的扩散作用来解释。 离子在晶体中的导电过程，是借助于晶格缺陷而进行的。挨近缺陷空穴的导电离子，能够运动至空穴中：LaF3＋空穴→LaF2+＋F－由于晶体膜表面不存在离子交换作用，所以电极在使用前不需浸
泡活化，其电位的产生，仅是由于溶液中的待测离子能扩散进入膜相的缺陷空穴，而膜相中的晶格缺陷上的离子也能进入溶液相，因而在两项界面上建立双电层结构而在敏感膜两侧形成膜电位所致。 五、消除干扰 对晶体膜电极的干扰，主要不是由于共存离子进入膜相参与响应，而是来自晶体表面的化学反应，即共存离子与晶格离子形成难溶盐或络合物，从而改变了膜表面的性质。对于氟电极而言，主要的干扰是OH－，这是由于在晶体表面存在下列化学反应： LaF3（固体）＋3OH－ LaOH（固体）＋3 F－ 实验表明，电极使用时最适宜的溶液pH范围为5－5.5。 六、定量依据 1. 氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可以表示为： Hg, Hg2Cl2︱KCl(饱和)‖F-试液︱LaF3(10-3mol·L-1), NaF(10-1mol·L-1), NaCl(0.1 mol·L-1) ︱AgCl 2. 电池电动势E与氟离子活度的关系式为 E=K－2.303RT/F·lgaF－=K－0.059 lgaF－(25℃) 3. 其中0.059为25℃时电极的理论响应斜率，其他符号具有通常意义。用离子选择性电极测量的时溶液中离子活度，而通常定量分析需要测量的时离子的浓度，不是活度。所以必须控制试液的离子强度。如果测量试液的离子强度维持一定，则上述方程可表示为： E=K′－0.059lg[F-] （K′为常数） 4. 电动势E与lg[F-]成线性关系。因此作出E对lg[F-]的标准曲线，
水质氟化物作业指导 书 (依据标准: GB/T7484-1987) 1含义及有关质量或排放标准 1.1 氟化物含义 氟化物人体必需的微量元素之一，它广泛存在于自然水体中。有色冶金、钢铁和铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂的污水及含氟矿物的污水中都常常存在氟化物。 1.2 氟化物(以F计)的地表水1、污水排放标准2-3 单位：mg/L 注：1-地表水环境质量标准（GB3838-2002）
2-中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-1996） 3-上海市污水综合排放标准(DB31/199-1997) 2 分析方法离子选择电极法（GB7484-87） 2.1 适用范围 本标准适用于测定地面水、地下水和工业废水中的氟化物。 水样有颜色，浑浊不影响测定。温度影响电极的电位和样品的离解，须使试份与标准溶液的温度相同，并注意调节仪器的温度祉偿装置使之与溶液的温度一致。每日要测定电极的实际斜率。 2.2 检测限 检测限的定义是在规定条件下的Nernst的限值，本方法的最低检测限为含氟化物（以F计）0.05m g / L，测定上限可达1900m g / L。 2.3 灵敏度(即电极的斜率) 根据Nernst方程式，温度在20～25℃之间时，氟离子浓度每改变10倍，电极电位变化58±1mV。 2.4 干扰 本方法测定的是游离的氟离子浓度，某些高价阳离子(例如三价铁、铝、和四价硅)及氢离子能与氟离子络合而有干扰，所产生的干扰程度取决于络合离子的种类和浓度、氟化物的浓度及溶液的pH值等。在碱性溶液中氢氧根离子的浓度大于氟离子浓度的1/10时影响测定。其他一般常见的阴、阳离子均不干扰测定。测定溶液的pH为5～8。 氟电极对氟硼酸盐离子（BF4-）不响应，如果水样含有氟硼酸盐或者污染严重，则应先进行蒸馏。 通常，加入总离子强度调节剂以保持溶液中总离子强度，并络合干扰离子，保持溶液适当的pH值，就可以直接进行测定。 2.5 原理 当氟电极与含氟的试液接触时，电池的电动势E随溶液中氟离子活度变化而改变（遵守Nernst方程）。当溶液的总离子强度为定值且足够时服从关系（1）： E = E –2.303RT*logC F-/ F E与log CF-成直接关系，2.303RT/F为该直线的斜率，亦为是极的斜率。
氟化物的危害有哪些? 氟化物指含负价氟的有机或无机化合物，是常见的大气污染物之一，具有无色、有刺激性、腐蚀性和毒性的特征。单独的氟元素是一种生命元素，但如果过量的话就可能会造成氟中毒，对人体的危害很大。那么，氟化物究竟是什么?氟化物的危害有哪些? 氟化物与其他卤素类似，氟生成单负阴离子(氟离子F?)。氟可与除He、Ne和Ar外的所有元素形成二元化合物。从致命毒素沙林到药品依法韦仑，从难熔的氟化钙到反应性很强的四氟化硫都属于氟化物的范畴。氟化物主要是氟化氢，是常见的大气污染物之一，是无色有刺激性的气体，对空气的相对密度为0.713，易溶于水。氟化氢的水溶液称氢氟酸，是无色的液体，有强烈的腐蚀性和毒性。氟化氢对人体的危害比二氧化硫约大20倍，空气中氟化物含量超过1mg/m3时，就会对人的眼睛、皮肤和呼吸器官产生直接危害;对植物的影响比二氧化硫大10一100倍，当大气中氟化物含量达45—90mg/m3时，植物的叶组织就会坏死，牲畜饮用含氟高的水和饲料，会引起慢性中毒。据报道，氟化氢质量浓度为0.03一0.06mg/m3时，发现儿童氟斑牙、尿氟量较
对照区高1—2倍;在2mg/m3，甚至质量浓度在1mg/m3时，也可引起慢性氟中毒;长期饮用含氟超过1.5mg/L的水，可产生氟骨症。一般认为饮用水中含氟量以0.5—1mg/L为宜。氟化物对人体危害，主要使骨骼受害，表现肢体活动障碍，重者骨质疏散或变形，易于自发性骨折。其次是牙齿脆弱，出现斑点、损害皮肤，出现疼痛、湿疹及各种皮炎。氟化氢对呼吸器官有刺激作用，引起鼻炎、气管炎，使肺部纤维组织增生。事实上，氟化物是一种毒药。这也是含氟牙膏会出现这种令人恐惧标识的原因所在。氟化物是一种比砷毒性小的物质，但毕竟存在危险。但由于氟化物被认为有益牙齿健康，西方发达国家的生产商迅速占据了有利地位。他们游说当局将这种毒药列为有助于治疗牙科疾病的药物类别。后来，美国铝业公司的研究人员还建议将氟化物添加到供水系统中帮助减少蛀牙。不幸的是，该公司赢了。直到如今，仍然有无数的美国家庭遭受着氟化水的危害。 氟化物的危害有哪些?从上文可以看出氟化物会使人体的骨骼受害，骨质疏松、牙齿脆弱、引发湿疹、鼻炎、气管炎等疾病，是非常可怕的。因此在日常生活中，人们要注意购买牙膏要过滤掉含氟的牙膏，远离氟化物，健康、快乐生活!
水质分析---指导书日期 2010年11月01日页数量组组 1、目的： 为使分析人员在分析过程中做到有方法可依、规范水质分析方法的过程和便于对化验室质量的控制与管理。 2、测定方法： 离子选择电极法 3、适用范围： 实用于环境监测水及废水中氟化物的测定。测定下限浓度为 0.02 mg/L，上限为1999 mg/L。 4、仪器和器皿 4.1PH/电导率/离子综合测定仪。 4.2磁力搅拌器及塑料包裹的搅拌子。 4.3100ml、1000ml容量瓶。 4.450ml、100ml和500ml烧杯。 4.550ml量筒。 4.62.00ml、 5.00ml和 10.00ml吸液管， 50.00ml移液管。 4.7镊子。
5、试剂 5.1氟化物标准贮备液： 称取 0.2210基准氟化钠（NaF）（预先于105～110℃烘干2h或者于500～650℃烘干约40min，冷却），用去离子水溶解后转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100微克。 5.20.1mol/L氢氧化钠和 0.1mol/L盐酸或 0.1mol/L硫酸。 5.3溴百里香酚蓝指示剂， 0.05%。 5.4柠檬酸—柠檬酸钠缓冲溶液： 称取 24.0xx柠檬酸和 270.0克柠檬酸钠用去离子水溶解后转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀，存于聚乙烯瓶中。或总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）: 称取 58.8xx水合柠檬酸钠和 85.0克硝酸钠，用去离子水溶解，用盐酸调节PH至5～6，转入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀，存于聚乙烯瓶中。 6、测定步骤 6.1电极的准备：
精心整理 氟 化 物 氟化物（F ﹣）是人体必需的微量元素之一，缺氟易患龋齿病，饮水中含氟的适宜浓度为0.5—1.0mg/L （F ﹣）。当长期饮用含氟量高于1-1.5mg/L 的水时，则易患斑齿病，如水中含氟量高于4mg/L 时，则可导致氟骨病。 12以上，预 蒸 馏 通常采用预蒸馏的方法，主要有水蒸气蒸馏和直接蒸馏两种。直接蒸馏法的蒸馏效率较高，但温度控制较难，排除干扰也较差，在蒸馏时易发生暴沸，不安全。水蒸气蒸馏法温度控制严格，排除干扰好，不易发生暴沸。 1．水蒸气蒸馏法
水中氟化物在含高氯酸（或硫酸）的溶液中，通入水蒸气，以氟硅酸或氢氟酸形式而被蒸出。 仪器 蒸馏装置 试剂 50ml） 蒸馏装置 试剂 （1）硫酸：ρ=1.84g/ml. （2）硫酸银。 步骤
（1）取400 ml蒸馏水于蒸馏瓶中，在不断摇动下缓慢加入200 ml浓硫酸，混匀。 放入5—10粒玻璃球，连接装置。开始缓慢升温，然后逐渐加快升温速度，至温度达180℃时停止加热，弃去接收瓶中馏出液，此时蒸馏瓶中酸与水的比例为2+1，此操作的目的是除去蒸馏装置和酸液中氟化物的污染。待蒸馏瓶中的溶液冷至120℃以下，加入250ml样品混匀，按上述加热方式加热至180℃时止（不得超过180℃，以防带出硫酸盐）。此时接收瓶中馏出液的体积约为250 ˉ）。 干扰：Clˉ30; SO42ˉ 5.0; NO3ˉ 3.0; B4O72ˉ 2.0; Mg2+ 2.0; NH4+1.0; Ca2+0.5。下述离子含量（μg）亦不干扰测定： 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。 当干扰离子超过上述含量时，可通过直接蒸馏或水蒸气蒸馏而消除。 3．方法的适用范围
水质氟化物的测定氟试剂分光光度法 编制说明 (征求意见稿 中国环境监测总站辽宁省环境监测中心站 2008年3月 一、任务来源 2006年国家质检总局(国质检财函 [2006]909号和 2007年国家质检总局 (国质检财函 [2007]971号下达了《水质氟化物的测定氟试剂分光光度法》国家环保标准制修订计划, 修订《水质氟化物的测定氟试剂分光光度法》 (GB 7483-87 , 项目统一编号为 1188, 任务承担单位为中国环境监测总站、辽宁省环境监测中心站。 二、编制目的和意义 回顾 20世纪, 在预防龋齿的研究领域中, 应用氟化物是目前对抗龋齿最有效的方法。氟能防龋, 是由于氟离子会跟牙齿的矿物质——羟磷灰石反应, 生成更能抵抗酸侵蚀的氟磷灰石, 从而抑制了酸性物质对牙齿的去矿化并促使牙表面再矿化。几十年来,人们通过食用氟化物、补充氟化盐、使用氟化牙膏和饮用氟化奶等来预防龋齿。饮水中加入氟化物更是一种普遍采用且有效的方法。然而, 与必需的微量元素一样,氟化物对人体健康的影响既有益又有害。长期接触 (约 10~20年高水平氟化物 (10 mg/d可导致骨氟中毒。骨氟中毒主要表现为关节疼痛和硬化,韧带的硬化和钙化,并可造成骨畸形、肌肉衰弱和神经缺损,致使骨骼变得易碎由于氟化物对人体健康影响的两重性, 因此对相关物质中氟化物含量的准确测定显得极为重要。而被测样品基体成分不同,其测定方法也不尽相同 , 考虑到氟试剂分光光度法灵敏度高、选择性好、分析速度快, 可用于测定矿井水和自来水中微量 F -,所以对其进行了更进一步的了试验和讨论。 三、编制的原则和依据 3.1 基本原则
水中氟含量的实验室检测方法及相关产品概述 2011年4月13日
目录 一、实验室测定水中氟化物的主要方法 (2) 二、各种测定方法概述 (2) （一）茜素磺酸锆目视比色法 (2) （二）离子选择电极法 (2) （三）分光光度法 (3) （四）离子色谱法 (3) （五）反相高效液相色谱法 (3) 三、主要四种测定方法的对比 (4) 四、市场已有的代表产品 (4) （一）美国哈希FBM-160/FBM-100A氟离子浓度分析仪 (4) （二）美国哈希CA610氟化物分析仪 (6) （三）美国哈希PCII单参数水质分析仪 (8)
一、实验室测定水中氟化物的主要方法 注①：适用浓度范围与仪器的特性有关，表中所列为一般仪器的适用浓度范围。 二、各种测定方法概述 （一）茜素磺酸锆目视比色法 原理：在酸性溶液中茜素磺酸钠和锆盐生成红色络合物当样品中有氟离子存在时能夺取络合物中锆离子生成无色的氟化锆离子释放出黄色的茜素磺酸钠根 据溶液由红色褪至黄色的色度不同与标准比色定量。 （二）离子选择电极法 定义：通常所谓离子选择电极，是指带有敏感膜的、能对离子或分子态物质有选择性响应的电极，使用此类电极的分析法属于电化学分析中的电位分析法。 离子选择电极法是70年代发展起来的技术，国际纯粹化学与应用化学协会 给它的定义是：“离子选择电极是一类化学传感器，它的电位对溶液中给定 的离子的活度的对数呈线性关系。” 原理：氟离子选择性作为指示电极和甘汞电极为参比电极构成测量电池：氟离子
选择电极｜试液｜｜甘汞电极。忽略液接电位，即电池的电动势和试液 的氟离子的活度的对数成正比，氟离子电极一般在 1 10-6moL/L-1范围 内符合能斯特方程式。 能斯特方程式，如下： （三）分光光度法 定义：分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。 原理：氟离子在pH 值为4.1 的乙酸盐缓冲介质中与氟试剂及硝酸镧反应生成蓝色三元络合物，颜色的强度与氟离子浓度成正比，在620 nm 波长处 定量测定氟化物（以F 计）。 （四）离子色谱法 原理：离子色谱法通过分离柱对各阴离子的不同亲和度进行分离，由电导检测器测量各阴离子组分的电导率，以相对保留时间和峰高或面积定性和定量， 可同时测定F-、C1-、NO3-、SO42-等离子的含量。 （五）反相高效液相色谱法 此方法应用很少，查不到专用测氟的资料。
1 适用范围 本标准适用于测定烟道气中的气态及尘态氟化物。 2 引用标准 《空气和废气监测分析方法》。 3 原理 用滤筒捕集尘态氟化物、氢氧化钠溶液吸收气态氟化物，加硝酸溶液处理后制备成样品溶液，用氟离子电极测定。 4 试剂 吸收液 L氢氧化钠溶液； ％溴甲酚绿指示剂称取100mg溴甲酚绿于研钵中，加少量（1＋4）乙醇，研细，用（1＋4）乙醇配成100mL溶液； L、L盐酸溶液； L硝酸溶液； L、L氢氧化钠溶液； 总离子强度缓冲溶液（TISAB）称取柠檬酸钠（3C）、20.0g硝酸钾，置于1000mL 烧杯中，加300mL水溶解，加％溴甲酚绿指示剂1mL，用盐酸溶液及氢氧化钠溶液调节至溶液刚转变为蓝绿色为止，pH为（也可在酸度计上，用酸、碱溶液调节至），移入1000mL容量瓶，用水稀释至标线，摇匀； 氟化钠标准储备溶液称取2.210g氟化钠（优级纯，经110℃烘干2h），溶解于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀，保存于聚乙烯塑料瓶中。此溶液每毫升含1000μg氟； 氟化钠标准溶液临用时将氟化钠标准储备液用水稀释成每毫升含μg及
100μg氟的标准溶液。 5 仪器 多孔玻板吸收瓶； 聚乙烯塑料杯； 氟离子选择电极； 甘汞电极； 磁力搅拌器用聚乙烯或聚四烯乙烯包裹的搅拌子； 离子活度计或精密酸度计（精度±1mv）； 小型超声波清洗器； 烟尘采样装置； 超细玻璃纤维滤筒。 6 采样 当烟气中共存尘氟和气态氟时，需按照烟尘采样方法进行等速采样。在加热式滤筒采样管的出口，串联两个装有50～70mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。 当烟气中不含尘氟或只测定气态氟时，可按照气态污染物采样方法，串联两个装有50～70mL吸收液的多孔玻板吸收瓶，以~2 L/min 的流量采样5～20min。 编制：刘峰审核：王博批准：邹阳 7 分析步骤 标准曲线的绘制
使用氟离子选择性电极测定水中氟离子含量 1.相关标准 《GB/T 5750-2006 生活饮用水标准检验方法离子选择性电极法测氟化物》《GB/T 7484-1987 水质氟化物的测定离子选择电极法》 《HJ 480-2009环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法》 《NY/T 838-2004茶叶中氟含量测定方法氟离子选择电极法》 2.测量原理 氟化镧单晶对氟离子有选择性，在氟化镧电极膜两侧的不同浓度氟溶液之间存在电位差，这种电位差通常称作膜电位。膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关。氟离子与饱和甘汞电极组成一对原电池。利用电动势与离子活度负对数值的线性关系直接求出水样中氟离子浓度。 3.仪器设备 实验仪器：PXSJ-216F或其他型号离子计，JB-1磁力搅拌器 实验电极：PF-1-01氟离子选择性电极、232-01参比电极（甘汞电极） 其他一般实验室仪器。 4.试剂和溶液 4.1氢氧化钠溶液(400g/L): 40g溶于100mL水中 4.2盐酸溶液（1+1）：将盐酸（ρ=1.19g/mL）与纯水等体积混合 4.3离子强度缓冲液I （TISAB I）：称取348.2g柠檬酸三钠（Na3C6H5O7·5H2O）, 溶于纯水中，用盐酸溶液（1+1）调节至pH=6后，用纯水稀释至1000mL。 4.4离子强度缓冲液II（TISAB II）：称取59g氯化钠，3.48g柠檬酸三钠 （Na3C6H5O7.5H2O）和57mL冰乙酸，溶于纯水中，用氢氧化钠溶液调节 至pH=5.0-5.5后，用纯水稀释至1000mL。 4.5氟化钠系列标准溶液:精确称取称取经105℃干燥2h的氟化钠4.20g分析 纯氟化钠，溶于蒸馏水中，稀释至1000 mL，贮存于塑料瓶中。此溶液为 1×10-1 mol/L F-。氟化钠标准溶液的准确浓度可按式（1）计算： （1） 式中： c(NaF)，氟化钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）; m，称取氟化钠的质量，单位为克（g） V, 配制溶液的体积，单位为升（L） 取1×10-1mol/L F-溶液100ml，稀释至1000ml配制成浓度1×10－2 mol/L F-。按此方法逐级稀释获得不同浓度的F-标准溶液。 4.6待测标准溶液配制： pF2 (1×10-2 mol/L F-)：取1×10-2 mol/L F-溶液50 ml，加总离子强度调 节剂(TISAB II) 50ml；
图1-1 氟离子电极示意图 1：0.1 mol?dm -3NaF, 0.1 mol?dm -3,NaCl 内充液 2：Ag-AgCl 内参比电极 3：掺EuF 2的LaF 3单晶图1-1 氟离子电极示意图 1：0.1 mol?dm -3NaF, 0.1 mol?dm -3,NaCl 内充液 2：Ag-AgCl 内参比电极 3：掺EuF 2的LaF 3单晶 实验一氟离子选择电极测定饮用水中的氟 一、实验目的 1、了解离子选择电极的主要特性，掌握氟离子选择电极法测定的原理、方法及实验操作。 2、了解总离子强度调节缓冲液的意义和作用。 3、掌握用标准曲线法和标准加入法测定未知物浓度。 二、方法原理 氟离子选择电极（简称氟电极）是晶体膜电极，见示意图1-1。它的敏感膜是由难溶盐LaF 3单晶（定向掺杂EuF 2）薄片制成，电极管内装有0.1 mol?dm - 3NaF 和0.1mol ?dm -3NaCl 组成的内充液，浸入一根Ag-AgCl 内参比 电极。测定时，氟电极、饱和甘汞电极（外参比电极） 和含氟试液组成下列电池： 氟离子选择电极 | F －试液（c ＝x ）║饱和甘汞电 极 一般离子计上氟电极接（-），饱和甘汞电极（SCE ） 接（+），测得电池的电位差为： j a AgCl Ag SCE E ?????++--=-膜电池（1-1）
在一定的实验条件下（如溶液的离子强度，温度 等），外参比电极电位?SCE 、活度系数γ、内参比电极 电位?Ag-AgCl 、氟电极的不对称电位?a 以及液接电位?j 等都可以作为常数处理。而氟电极的膜电位?膜与F －活度的关系符合Nernst 公式，因此 上述电池的电位差E 电池与试液中氟离子浓度的对数呈线性关系，即 -+=F a F RT K E log 303. 2电池 (1-2 因此，可以用直接电位法测定F －的浓度。式（1-2）中K 为常数，R 为摩尔气体常数 8.314J ·mol -1·K －1，T 为热力学温度，F 为法拉第常数96485C ·mol －1。 当有共存离子时，可用电位选择性系数来表征共存离子对响应离子的干扰程度： 1 1 log(303. 2/, m z j Pot j i i a K a zF RT k E ++=电池（1-3）本实验用标准工作曲线法、标准加入法测定水中氟离子的含量。测量的pH 值范围为5.0-6.0，加入含有柠檬酸钠、硝酸钠（或氯化钠）及HAc-NaAc 的总离子强度调节缓冲溶液（TISAB Total Ionic Strength Adjustment Buffer；）来控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。 三、仪器和试剂 仪器：PHS-3C 型pH 计或其他型号的离子计；电磁搅拌器；氟离子选择电极和饱和甘汞电极各一支；塑料烧杯若干，玻璃器皿一套。