实验六--氟离子选择电极测定自来水中的氟含量

实验六 氟离子选择电极测定自来水中的氟含量

一、实验目的

1.了解氟离子选择性电极的基本性能及其使用方法。

2.掌握用氟离子选择性电极测定氟离子浓度的方法。

3.学会使用离子选择性电极的测量方法和数据处理方法。 二、基本原理

饮用水中氟含量的高低，对人的健康有一定的影响。氟含量太低，易得牙龋病，过高则会发生氟中毒，适宜含量为0.5~1.0 mg/L。

目前测定氟的方法有比色法和直接电位法。比色法测量范围较宽，但干扰因素多，并且要对样品进行预处理；直接电位法，用离子选择性电极进行测量，其测量范围虽不及前者宽，但已能满足环境监测的要求，而且操作简便，干扰因素少，一般不必对样品进行预处理。因此，电位法逐渐取代比色法成为测量氟离子含量的常规方法。 氟离子选择性电极 (简称氟电极) 以LaF3单晶片为敏感膜，对溶液中的氟离子具有良好的选择性。氟电极、饱和甘汞电极 (SCE) 和待测试

液组成的原电池可表示为：

Ag│AgCl，NaCl，NaF│LaF3膜│试液‖KCl (饱和)，Hg2Cl2│Hg

一般pH/mV计上氟电极接 (－) ，饱和甘汞电

极接 (＋)，测得原电池的电动势为：

E????

SCEF??SCE和?分别为饱和甘汞电极和氟电极的电

F?位。当其他条件一定时

E?K?0.059lg?F? (25℃) (1)

其中，K为常数，0.059为25℃时电极的理论响应斜率；?为待测试液中F活度。

?

F?用离子选择性电极测量的是离子活度，而通常定量分析需要的是离子浓度。若加入适量惰性电解质作为总离子强度调节缓冲剂 (TISAB)，使离子强度保持不变，则(1)可表示为：

E?K?0.059?lgcF?K?0.059?pF??K?0.059?(-lgcF?)

。

pFcF?为待测试液中F浓度，pF???lgcF?E与pF呈线性关系，因此只要作出E

x的

标准曲线，并测定水样的E值，由标准曲线上即可求得水中氟的含量。

用氟电极测量F时，最适宜pH范围为

?