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氟化物的测定
日期：2025-05-02 11:47
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摘要：
氟化物的测定
Fluorine——氟，Fluoride——氟化物
水中含有少量F-，可以防止虫子牙（龋齿），对人体健康有利；但当F-过高时，就会引起人的不适，产生副作用，会引起低血钙、氟斑牙、氟骨病等。
目前测F-有几种方法：
序号 | 方法 | 备注 |
1 | 氟试剂比色法 | GB法 |
2 | 茜素磺酸锆目视比色法 | 定性、半定量方法（褪色方法，不符合L—B定律，不能用仪器比色） |
3 | 离子选择电极法 | 推荐方法 |
4 | 离子色谱法 | 测定准确，同时测定多种离子，受仪器限制不能推广 |
5 | 其它方法 |
在实验中安排了四种方法，其中1、3、4法测定效果均较好。
讨论：查实验报告中各实验结果，比较数据差异。
1. 氟试剂比色法
氟试剂是一种茜素氨羧络合剂：
（氟试剂与三价镧生成的颜色，即：显色剂的颜色）蓝色络合物（蓝色∝[F-]）比色测定。反应式见书。
氟试剂是一种有机酸，不易溶于水，因此用1mol/LNaOH将其转化成盐，即可溶于水。所以氟试剂的配制应用碱溶法。
各种试剂的作用：
混合显色剂 | 氟试剂 | 氨羧络合剂 |
HAc—NaAc | PH=4.1的缓冲溶液 | |
丙酮 | 有机溶剂，氟试剂—La3+—F-的蓝色络合物更易溶于有机溶剂，也可用于水。 | |
La(NO3)3 | 络合剂 | |
标准贮备液 | 100μg/mL F- | |
标准使用液 | 2μg/mL F- |
2. 氟离子选择电极法
离子选择电极法属于电化学范畴，这里只结合实验了解氟化物的测定方法。
以氟化镧电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，组成一个化学电池，当溶液中存在F-时，就会在氟电极上产生电位响应，伏特计上的读数就是电池电动势(E)。
当控制溶液中总离子强度为定值时，E随（F-活度）而变化。若待测溶液中F-浓度＜10-3mol/L，活度系数为1，可用（F-浓度）代替，即：
呈线性关系，由测得的E值，从标准曲线上查得F-的浓度。
氟离子选择电极是一种单晶膜电极，电极由难溶盐的单晶制成，单晶对能通过晶格而导电的离子有严格的选择性，该方法的*低检出限为0.05mh/L，上限达190mg/L，可见反应灵敏度较高，检出范围宽。
在实验中应用总离子强度络合缓冲液(TISAB),其作用是：
1. 使离子强度固定，使活度系数不变。由于各分析试液中离子浓度和活度之间存在差异，为避免测量误差，加入强电介质，使其具有较高的离子强度，这样试样溶液的离子强度几乎有缓冲溶液决定，而不是由试样本身来决定。
2. 防止OH-对测定干扰。TISAB为酸性缓冲液，可以中和掉OH-，不会带来干扰。
3. 络合干扰离子。TISAB中有柠檬酸，可将、中的Al(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)络合，释放出F-。
4. 加速离子反应，加快平衡到达。10-6mol/LF-在纯水中需1小时平衡，在TISAB中10分钟即可平衡。
实验中采用TISAB：Total Ionic Strength AdjustmentBuffer
PH=5.5～6.0，0.2mol/L柠檬酸钠—1mol/LNaNO3。
由于测定的是F-的浓度，而不是活度，当水样中F-的浓度较低时，一般不以离子形式存在。为了准确测定F-的浓度，加入大量的强电解质NaNO3、柠檬酸钠，使溶液中F游离出来，这样再用电极测定时，得到的就是F-的浓度。
因此，我们说TISAB是总离子强度络合缓冲液，其中的NaNO3是控制总离子强度的，而柠檬酸钠包括掩蔽干扰离子、控制溶液离子强度以及控制溶液PH几项作用。
3. 离子色谱法测F-
此法迅速简便，适合连续测定。
进样系统 |
前置柱 |
分离柱 |
抑制柱 |
淋洗液 |
记录仪 |
电导检测器 |
定性依据：出峰时间、距离，定量依据：浓度∝电导∝峰高，
淋洗液的组成和作用：Na2CO3—NaHCO3电导很大，掩盖待测离子的电导，①用H2SO4为再生液，H+透过半透膜，电导下降，以的电导为0，调基线。②淋洗液带着样品通过阳离子交换柱，将Na+交换在阳离子交换柱上，形成，以降低电导。
讨论：写出交换反应方程式。
