離子選擇電極法測定氟化物的關鍵因素分析

蔣晶晶 夏 慧

海安縣環境監測站，江蘇 南通 226600

離子選擇電極法測定氟化物的關鍵因素分析

蔣晶晶 夏 慧

海安縣環境監測站，江蘇 南通 226600

為了準確測定水中氟化物，本文從氟離子電極的維護、參比電極的維護、溶液pH、溶液溫度、攪拌的速度、電極進入的深度、測定順序以及相應的時間這些方面對離子選擇電極法測定氟化物的注意點進行了歸納總結。

離子選擇電極法；氟化物；影響因素

氟元素是人體必需的微量元素之一，氟化物是地表水和地下水例行監測必測項目。離子選擇電極法測定氟化物具有方法簡便，操作快速，測定的線性范圍寬，抗陽離子的干擾強，不受濁度、色度的干擾，在各個監測站得意廣泛的應用。在氟離子選擇電極的測試過程中，經常出現準確度、精密度達不到響應的要求，筆者根據工作實踐，對氟化物測定過程中的注意點進行歸納總結。

1 氟離子電極的維護

氟離子電極的好壞，直接影響電極的響應極性，線性范圍和測定結果的準確度和精密度。

1.1 電極的響應極限

每個電極都有一定的響應極限，氟電極在初次使用時應首先測試其響應極限，這樣可以準確估計出式樣的檢出限。一般氟電極的響應極限為0.05mg/L。對于氟化物濃度低于電極響應極限的試樣，可以在試樣和標準曲線各個溶液中加入一定量氟化物的檸檬酸溶液，客服因非線性關系而造成的誤差，提高分析測試的精密度和準確度。

1.2 其主要性能指標

氟電極的性能主要是指氟電極的斜率，根據能斯特方程，在20℃～25℃的范圍內，氟離子濃度每改變10倍，其電位變化值應在58±2mV之間，氟電極電位變化在此范圍內，說明性能良好，可以使用；否則說明電極性能已經出現了老化的跡象，需要更換。

1.3 氟電極的使用注意事項

氟離子電極在使用的過程中要注意，測定樣品前用純水提前2小時進行洗滌，使點位值達到380mV以上，保持儀器的穩定性。但是電極不能長時間在水中浸泡，以免損害氟電極。如果長時間不使用，要用清水沖洗干凈，吸干水分，并套上保護套，放置到干燥的抽屜中；若電極在長時間使用后，會發生鈍化現象，可以對其進行活化。其方法是先用稀氨水對其浸泡五分鐘，然后用清水進行沖洗，再放置到稀的硝酸中浸泡十分鐘，最后再用純水進行沖洗。效果不明顯的時候，可以重復該操作。如果還是沒有用，則考慮更換新的氟電極。

2 參比電極的維護

氟離子選擇電極法中的參比電極為飽和的甘汞電極，其性能的好壞直接影響測定結果的準確性。

2.1 要注意每次使用時向其內部加滿飽和的氯化鉀溶液，否則甘汞電極的電位值升高。

2.2 飽和甘汞電極的液面不能低于要求的液面高度而使用，不用時將橡皮套套上，每次使用后將電解液倒出，下次實驗室重新加入飽和的氯化鉀。

2.3 使用后的飽和氯化鉀不能長期浸于水中，以免稀釋內充液。

2.4 飽和甘汞電極有溫度滯后現象，所以要等待電極放入溶液后等待3～5分鐘后，其溫度和待測溶液的溫度一致后再測定，以保證結果的準確性。

3 測定條件對測定結果的影響

溶液的pH值、溫度、攪拌的速度、電極浸入的位置、測定順序都對最后的結果有影響。

3.1 溶液pH對測定結果的影響

根據筆者的經驗，地表水的pH值一般都是6～9范圍內，測定氟化物的最佳pH值范圍應為5～6之間，pH值小于6的溶液，氫離子會與部分氟離子形成HF，該物質較難降解，造成測定結果偏低；當pH值大于9時，氫氧根離子與氟化物在水溶液中的有效離子半徑很相近，會穿過半透膜，造成氟化物濃度升高的假象，所以實驗時要嚴格控制溶液的pH值。

3.2 溫度對測定結果的影響

溫度對測定結果的影響很大，當溫度相差10℃時，所測的電位相差2mV。標準溶液從冰箱中拿出來，需要冷卻到室溫后再配置曲線，以保證樣品和標準溶液是在相同的溫度下測定的。

從電化學的角度，溫度對樣品的離解速度是有影響的，溫度不僅影響電極的斜率，從而影響電極的電位。

3.3 攪拌的速度對測定結果的影響

攪拌速度也影響響應時間和電位值，攪拌可以加速離子鍍額擴散，保證電極表面的成分與溶液主體成分一致。攪拌速度越快，響應時間越短，但是攪拌速度過快，水中易形成漩渦，電極表面也易形成氣泡，影響所測的電位。所以攪拌的速度不宜過快，應使攪拌子剛好轉動為佳。同時，在測定標準曲線和樣品的時候應具有相同的攪拌速度，保證溶液處于沒有渦流和氣泡。

3.4 電極進入的深度對測定結果的影響

電極放入溶液中的深度，要保持一致性，以減少測定誤差，由于溶液的液壓和指示電極表面的壓力，攪拌時液體在電極表面的流速對測定結果有影響。

3.5 測定順序對測定結果的影響

測定標準溶液時，按照曲線的濃度由低到高的順序，以消除電極的“記憶效應”，減少高濃度對低濃度樣品的干擾。測定結束后，一定要用空白溶液將電極洗至接近空白溶液的電位值后，然后再進行樣品的測定。在測定樣品時，每測定一個樣品后，要用純水進行洗滌后再測定下一個樣品，以免相互干擾。

3.6 響應時間對測定結果的影響

一般儀器要開機預熱30min后再進行測量，當測定第一個樣品的時候，響應時間要長一些，約5min，以后測定樣品的時候，響應時間不到2min即可穩定讀出穩定的電位值。如受樣品中干擾物的影響，響應的時間要稍微長點。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.20.009