pH值对氟化物离子选择电极法测定氟的影响

刘 毅，梁唐敏

(广西化工研究院，广西 南宁 530001)

pH值对氟化物离子选择电极法测定氟的影响

刘 毅，梁唐敏

(广西化工研究院，广西 南宁 530001)

溶液中pH值的控制，在氟化物离子选择电极测定氟中具有很重要的意义。pH值的不同，将引起测定时电极电位的波动，直接影响氟含量的测定结果的准确性。

氟；氟化物离子选择电极法；测定

中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ/T 160.36-2004中，工作场所空气有毒物质氟化物的测定，采用浸渍玻璃纤维滤纸采集，洗脱后，用氟离子选择电极测量溶液的电位值。电位值的大小与溶液中氟离子活度的对数成能斯（Nernst）线性关系。根据测量电位值计算出水样中的氟离子浓度。氟离子选择电极具有很高的选择性。X-(卤素离子)、NO3-、SO42-、PO43-、HCO3-等均不干扰测定。唯一的干扰就是OH-，当[OH-]≥[F-]时干扰变得显著，这是由于氢氧根离子半径与电荷和氟离子类似而导致，而这个干扰可以借助调节pH来消除。一般调节pH=5～6，溴甲酚绿变色范围为3.8～5.4，pH值不容易控制，很容易调节过量（pH值≥6），因此，我们提出用pH计来控制，从总离子强度缓冲液和工作曲线的绘制及试样都能准确控制pH=5.8。电位值的波动很小，电位重现性好，精密度、准确度都大大提高。

1 实验部分

1.1 主要仪器

氟离子选择电极，饱和甘汞电极，PXSJ-216型离子计(精确至0.1mV)，电磁力搅拌器，聚四氟乙烯包裹的搅拌子若干枚，50mL聚乙烯烧杯若干个，精密pH计，复合pH电极。

1.2 实验试剂

盐酸(ρ20=1.18g·mL-1)，氨水(ρ20=0.9g·mL-1)；

浸渍液：溶解8g氢氧化钠于水中，加入20mL丙三醇，用水稀释至1L；

盐酸溶液(0.5mol·L-1)：4.2mL盐酸加水至100mL；氨水溶液(6mol·L-1)：42mL氨水加水至100mL；

指示剂：0.1g溴甲酚绿和3mL氢氧化钠溶液(2g·L-1)一起研磨均匀，用水稀释至250mL；

总离子强度缓冲液：称取59g柠檬酸钠和11.6g氯化钠，溶于水中，加入2mL指示剂和11.4mL冰乙酸，用氢氧化钠溶液(240g·L-1)中和至溶液刚变为蓝色；加1～2 滴盐酸溶液，使溶液呈蓝绿色，并用pH酸度计调至pH =5.8，用水稀释至1L。

氟化物标准溶液(10μg·mL-1，100μg·mL-1)：吸取氟化物标准储备液(1000μg·mL-1)用蒸馏水稀释配制。

实验用水为蒸馏水。

1.3 分析步骤

1.3.1 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，开启电源开关，预热15min。按仪器说明书调整仪器零点并清洗电极，活化电极。测定前，试液应达到室温，并与标准溶液一致。

1.3.2 样品处理

将采过样的滤纸放入50mL聚乙烯烧杯中，加入16mL盐酸溶液和2mL水；用玻璃棒将滤纸捣碎，放入聚四氟乙烯包裹的搅拌子，于磁力搅拌器上搅拌3～5min，将滤纸打成浆状,供测定。

1.3.3 工作曲线的绘制

取 7只50mL聚乙烯烧杯，各放2张浸渍滤纸，分别加入0.0、0.20、0.50、1.0mL氟标准溶液（10μg·mL-1）和0.20、0.50、1.0mL氟标准溶液（100μg·mL-1），各加水至2.0mL，配成0.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg氟标准系列。然后按样品处理操作。处理后，向标准系列各杯加入1.3mL 氨水溶液和2～3 滴指示剂，在搅拌下用盐酸溶液和氨水溶液调节溶液呈蓝绿色（用pH计调至溶液pH=5.8）。

向标准系列溶液和样品中，分别加入5mL 总离子强度缓冲液，搅拌4～5min，停止后，测量溶液的电位值（mV）。再搅拌1～2min，停止后，再测量电位值（mV），读取平衡电位值。水样溶液由低浓度到高浓度顺序分别插入氟离子电极和饱和甘汞电极。每次测量前都用水将电极洗净，并用滤纸吸取水分。

以电位值（mV）为纵坐标y，氟化物活度［p(F)= -lg F-］为横坐标x，在半对数纸上绘制标准曲线，建立y=a+bx方程。在标准曲线上查得水样中氟化物的质量浓度。

1.3.4 样品测定及标准曲线绘制

用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和样品空白溶液。测得电位值后，由标准曲线得氟的含量（μg）（表1）。相关系数：r=0.9990，回归方程y=317.05+52.540x。

表1 氟的标准曲线

2 精密度试验和准确度试验

2.1 精密度的测定

精密度测定的试验数据见表2。

表2 氟的精密度试验数据

2.2 准确度试验

为了验证该方法的准确度，我们做了加标回收率试验。在样品中分别加入8.0、24.0、72.0μg的氟标准溶液，按测定方法进行测定，各测3次，由平均值计算加标回收率，测定数据及计算结果见表3。

表3 氟的准确度试验

3 标准物质实验室检测

采用pH计来控制pH值, 用氟离子选择电极法测定，对环境保护部标准样品研究所购买的水质氟化物标准（GSB 07-1194-2000）标示浓度值为(3.57±0.2)mg·mL-1进行检测，测定值为3.56mg·mL-1。检测数据重现性好，精密度高，相对误差低 ，测定结果非常准确。

4 结论

氟离子选择电极法测定氟时，温度、搅拌速度对其也有影响。由于职业卫生工作场所空气有毒物质氟化物含量比较低，因此，pH值对它影响会更大，

pH值不稳定，直接影响到了电极电位波动。我们采用pH计来控制pH值，标准和样品都同时控制在一定pH值内，该方法具有电极电位更稳定，精密度更高，线性更好，准确度更高等优点，值得推荐。

[1] GBZ/T 160.36-2004，工作场所空气有毒物质氟化物的测定[S].

[2] 国家环境保护局《空气和废气监测分析方法》编写组.空气和废气监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，1999.

Effect of pH on Determination of Fluorine by Luoride Ion Choosing Electrode Method

LIU Yi, LIANG Tang-min
(Guangxi Institute of Chemical Industry, Nanning 530001, China)

The control of pH was important in the determination of fl ulrine by luoride ion choosing electrode method. The different pH would cause the fl uctuation of electrode potential and affect the accuracy of fl ulrine determination result.

fl ulrie; luoride ion choosing electrode method; determination

O 657.15

A

1671-9905(2014)01-0045-02

2013-11-13