離子選擇電極測定煙氣中氟化物的影響因素分析

沈愛平

湖北省黃岡職業技術學院 438002

前言

對煙氣中氟化物進行測定時，有兩種方法可供選擇：一個是氟離子選擇電極法，另一個是氟試劑分光光度法[1]。第一種方法不僅選擇性好，而且靈敏度高，同時還具有適用范圍寬的特點，因而得以廣泛應用，下面針對其影響因素及消除方法進行相關分析。

一、采樣管的影響及消除方法

氟元素比較活潑，很容易和相關元素發生化學反應，所以，應選擇適宜材質的采樣管（如聚乙烯塑料管等），即一方面要保證不會被氟化物腐蝕，另一方面要保證對氟吸附作用極小。在采樣操作時，受高溫煙氣的影響，聚乙烯塑料管可能發生皸裂甚至局部融化，此時建議采用不銹鋼管，從而避免給采樣帶來影響。

二、濾筒的影響及消除方法

對塵態氟化物進行采集時，需要使用到玻璃纖維濾筒。待采樣工作完成之后，應立即把濾筒取出，并轉移到干燥且潔凈的容器之中，避免給濾筒帶來污染，從而給最終的測定結果帶來影響。

三、化學試劑的影響及消除方法

化學試劑本身的純度將會給試驗結果帶來直接且嚴重的影響，所以，應采用分析純試劑，至于用水應采用去離子水[2]，如若不然將會帶入干擾雜質，導致空白本底值增加。在配制TISAB試劑的過程中，剛混合時伴有一個明顯的放熱現象，導致溶液溫度急劇上升，應等到冷卻之后再進行PH的調節。

四、樣品PH值的影響及消除方法

采用氟離子選擇電極法時，最理想PH 值為5.5，通常控制在5～8 之間。如果PH＜5，溶液會形成弱酸配位反應，即“2F-+H+=HF+F-=HF2-”，該條件下溶液中F-減少，導致分析結果偏低。如果PH＞8，溶液中OH-氟電極膜表面會出現“LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-”這一化學反應，由于引入了外來的F-，該條件下溶液中F-增多，導致分析結果偏高。由此可見，保證被測溶液具有理想的PH值非常重要[3]。

五、待測溶液溫度的影響及消除方法

電極斜率S=2.303RT/（niF)[4]，反映了被測離子活度發生10倍變化時，膜電極可達到的將其轉換成電位的能力。25℃條件下一價離子為59.2mV。對于電極斜率而言，無論過高，還是過低，均會直接影響最終的測量結果。由上面的分析可知，溫度能通過對電極斜率的影響來間接影響電極電位。隨著溫度的不斷升高，不管電極斜率，還是電位，均會隨之慢慢升高，所以，應嚴格控制試驗環境溫度適宜且恒定，通常控制在20-25℃之間。

六、其他影響因素及消除方法

1.氟離子選擇電極

氟離子選擇電極本身性能的好壞將會對最終測定結果產生直接且重要的影響。應特別關注以下幾點：（1）使用氟電極之前，應對其進行認真檢查，如果觀察到充液中存在氣泡附著在電極內膜表面，應想辦法將其徹底排出，從而避免電極中導體接觸不理想而無法測出正確電位。（2）電極的活化。對于電極而言，無論老化，還是長期放置，均會造成空白電位偏低。當不足370mV時，便需要對電極做活化處理，即放到1～10g/mL 氟標液中進行1～2h的浸泡[5]，接下來使用純凈水進行徹底沖洗。（3）在測定操作中，考慮到氟電極具有一定的“記憶性”，所以，應盡可能地依據濃度由低到高這一順序進行測定。如果先檢測了濃度相對較高的樣品，則需要使用純凈水對氟電極進行有效清洗，直至電位穩定為止，之后才允許進行后續樣品的測定。（4）電極最好不要長時間浸泡于水中，特別是不允許長時間浸泡于高濃度液中。如果長時間不用，首先要徹底清洗，然后使用濾紙將水分吸干，最后蓋上電極保護帽進行保存。

2.參比電極

如果使用的是飽和甘汞電極，則先要對外觀、接地以及內充液狀況進行檢查，應保證外觀和接地良好，內充液已經注滿到注入孔。如果電極液中KCL沒有達到飽和狀態，那么甘汞電極的電位將會相對偏高，最終導致電位顯示值相對偏大。液接部位不應存在大顆粒的KCL 結晶，否則會提高電阻值，使電路不暢。使用過程中，先把小橡皮塞取下，然后采用恒定流速注入甘汞電極的內充液應至少超過待測液面2cm。使用結束后應對液接處進行及時且徹底的清洗以避免堵塞。保存之前應在加液口以及液接處蓋上橡皮帽。

結束語

采用離子選擇電極法對煙氣中的氟化物進行測定時，雖有已有公認的標準方法，然而在具體操作環節仍有許多需要特別關注的小環節，因為每一個看似微不足道的小環節的疏漏均有可能導致最終的測定結果失準。在試驗過程中，應最大限度地排除這一類不良影響因素，將偶然誤差控制在最低水平，從而保證最終測定結果的真實性和準確性。

[1]謝向東.離子選擇電極法測定粉煤灰中的氟[J].環境保護與循環經濟，2013，06：62-64.

[2]胡紅美，郭遠明，孫秀梅，鐘志，金彩杏，尤炬炬.離子選擇電極法測定生活飲用水中氟化物[J].中國無機分析化學，2013，03：13-16.

[3]蔣晶，皇甫曉東.離子選擇電極法與離子色譜法測定生活飲用水中氟化物的比較[J].環境科學與管理，2011，01：131-133.

[4]趙立晶，趙萍，魏月仙.流動分析-離子選擇電極法測定水中痕量氟化物[J].分析化學，2011，10：1526-1530.

[5]彭剛華，吳志強，喬支衛，夏新，米方卓，王偉，陳表娟，尹輝.離子選擇電極法測定水中氟化物質量控制指標研究[J].中國環境監測，2012，05：124-127.