采用离子选择电极法测定水中氟化物是一种高效、准确的方法,最低检测限为0.05 mg/L(以F⁻计)。该方法利用氟化镧电极作为指示电极,饱和甘汞电极(或氯化银电极)作为参比电极。当样品中总离子强度为定值且足够时,电池的电动势随被测样品中氟离子活度变化而改变。通过电动势与离子活度负对数值的线性关系,可以计算出样品中氟离子的浓度。

检测所需试剂和仪器
盐酸(1%):
取15 mL浓盐酸(p(HCl) = 1.19 g/mL),用实验室一级纯水稀释至100 mL。
总离子强度调节缓冲溶液(0.2 mol/L 柠檬酸钠 + 1.0 mol/L 硝酸钠):
称取58.8 g柠檬酸钠和85.0 g硝酸钠溶于实验室一级纯水中,稀释至100 mL,用盐酸调节pH值至5-6。
氟化物标准溶液(100 mg/L):
称取105℃-110℃干燥2小时的氟化钠(0.2210±0.0002 g)溶于实验室一级纯水中,稀释至1000 mL,摇匀,贮于聚乙烯瓶中。
氟化物标准溶液(10 mg/L):
吸取10 mL氟化物标准溶液,用实验室一级纯水稀释至100 mL,摇匀,贮于聚乙烯瓶中。
乙酸钠溶液(150 g/L):
称取15 g乙酸钠溶于实验室一级纯水中,稀释至100 mL。
氟离子选择电极、饱和甘汞电极或氯化银电极。
离子活度计或毫伏计(精确到0.1 mV)。
聚乙烯杯(100 mL、150 mL)。
磁力搅拌器。
水样的采集和处理
样品应采用聚乙烯瓶采集和贮存。如果氟化物含量不高,pH值在7以上,也可用硬质玻璃瓶存放。
检测步骤
在检测前,应使水样及标准溶液均达到室温(温差不超过±1℃)。测定步骤如下:
样品处理:
吸取适量实验水样移入50 mL容量瓶中,用盐酸或乙酸钠调节至近中性(用pH试纸)。
加入10 mL总离子强度调节缓冲溶液,用水稀释至标线,摇匀后倒入聚乙烯杯中,放入搅拌棒,插入电极。
在搅拌的情况下,待电位稳定后,读取电位值E1。
标准添加:
在测定了电位值E1的溶液中,添加一定量的氟化物标准溶液。
在不断搅拌下读取平衡电位值E2。E2和E1的差值宜为30 mV-40 mV。
电极清洗:
每次测量前,都要用水充分冲洗电极,并用滤纸吸干。
浓度计算:
最后按照相应的公式计算出水样中氟化物的浓度。
总结
离子选择电极法是一种高效、准确的氟化物检测方法,适用于多种水样中的氟化物测定。通过合理的样品处理和精确的电位测量,可以确保检测结果的准确性和可靠性。在实际操作中,注意电极的清洗和标准添加的准确性,能够进一步提高检测的精度,为水质监测和环境管理提供科学依据。
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