离子选择性电极法测定水样中氟离子的含量

一、测定目的

掌握离子选择电极法的测定原理及测定方法

学会正确使用氟离子选择性电极

二、测定原理

1. 氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可以表示为：

NaCl(0.3 mol·L-1) ︱AgCl‖F-试液︱LaF3(10-3mol·L-1), NaF(10-3mol·L-1),

2. 电池电动势E与氟离子浓度度的关系式为：

E=Eo－2.303RT/F·lgc－=Eo－0.059 lgc－

E 和lgc－成直接关系，2.303RT/F为直线的斜率，即电极的斜率。

3. 电动势E与lg[F-]成线性关系。因此作出E对lg[c-]的标准曲线，即

可由水样测得的E, 从标准曲线上求得水样中氟离子浓度。

三．仪器与试剂

1. 仪器

(1)离子计或pH/mV计（PHS-25型酸度计），

(2)氟离子选择性电极，（使用前用去离子水浸泡）

(3)饱和甘汞电极。

(4)100ml聚乙烯杯每组7个

(5)移液管10ml，5ml各一个

(6)容量瓶1000ml，100ml，50ml

2. 试剂

（1）盐酸2mol/L

（2）硫酸1.84g/L

（3）总离子强度缓冲液（TASBI）。量取约500ml水于1L烧杯内，加入57毫升冰乙酸，58克氯化钠，和4.0g环乙二胺四乙酸，搅拌溶解，置于冷水浴中并搅拌加入6mol/L氢氧化钠，使pH为5.0---5.5之间，转入1000毫升容量瓶中，稀释至刻线，摇匀。

（4）氟化钠标准溶液，称取0.2210g氟化钠（预先在105—110摄氏度处理2小时或500—650摄氏度处理40分钟，在干燥器内冷却）用去离子水溶液溶解并稀释至1L，摇匀。储存于聚乙烯瓶中，备用为100ug/mL。

（5）氟化物标准溶液用无分度吸管吸取氟化钠标准储备液10.00ml于100ml容量瓶加去离子水至标线，摇匀储存于聚乙烯瓶中，浓度为10.0ug/L。

（6）NaF(10-3mol·L-1),

四、测定步骤

1. 将氟电极和甘汞电极接好，开通电源，预热

2. 清洗电极：取去离子水50～60mL至100mL的烧杯中，放入搅拌磁

子，开启搅拌器，直到读数大于规定值260mV。

3. 标准曲线法

（1）标准曲线的绘制：准确移取1.00, 3.00, 5.00，10.00, 20.00 mL 氟化钠标准溶液于50mL容量瓶中，加入10.0ml总离子强度缓冲溶液。用去离子水稀释至刻度，摇匀到聚乙烯杯中。插入电极逐次测各溶液电位值E。

咋爱每测一次之前，都要用去离子水冲洗电极，并用滤纸吸干，根据测得的毫伏数与浓度值绘制E 和lgc－关系曲线，最低浓横坐标的起点线上。

（2）水样的测定：用移液管移取适量待测溶液置于50mL干的容量瓶中，加入TISAB溶液10.0 mL，用去离子水稀释至刻度离子水稀释至刻度，摇匀到聚乙烯杯中。清洗氟电极，再测未知水样。并用电极搅拌待测溶液，稳定后读数，在校准曲线上查找相应的氟离子浓度。

（3）用水代替示份，按上述步骤和条件进行空白试验。

五、数据记录及处理

1. 记录E，在坐标纸上绘制E－lg[c－]曲线。

2. 查出未知试样溶液中伏离子浓度[c－]，

离子选择性电极法测定氟离子

自来水中氟含量的测定（氟离子选择性电极法）一、实验目的 1、掌握氟离子选择电极测定水中氟离子含量的原理、方法。 2、了解总离子强度调节缓冲溶液的组成和作用。 3、熟悉用标准曲线法和标准加入法测定水中氟的含量。二、实验原理用氟离子选择性电极测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，组成的测量电池为氟离子选择性电极︱试液‖SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E=b-0.0592loga F- 即电池的电动势与试液中的氟离子活度的对数成正比。由此可采用标准曲线法和一次性标准加入法测定氟含量或浓度。三、仪器与试剂（自己整理）四、实验步骤（自己整理）（1）电极的准备（2）标准曲线制作（3）水样中氟含量的测定 ①标准曲线法②标准加入法五、实验数据结果处理（自己整理）六、思考题： 1用离子选择性电极法测定氟离子时加入TISAB的组成和作用各是什么？ TISAB的组成成分对应的作用 0.1 mol/L氯化钠溶液控制离子强度,加快平衡响应时间控制溶液的酸度，使pH=5-6 0.25 mol/L HAc-0.75 mol/L NaAc 溶液 0.001mol/L柠檬酸钠溶液掩蔽自来水中含有的Al3+、Fe3+、Sn4+等干

2标准曲线法和标准加入法各有何特点，比较本实验用这两种方法测得的结果是否相同，如果不同说明原因。答：⑴.标准曲线法：可以适用于多次测量，并且要求标准溶液和样品具有恒定的离子强度,并维持在适宜的pH 范围内.调节离子强度所用电解质不应对测定有干扰，调节离子强度的溶液，也常加入适当的络合剂或其他试剂以消除干扰离子的影响。 ⑵.标准加入法：是在其他组分共存情况下进行测量的，因此实际上减免了共存组分的影响，古这种方法适合于成分不明或是组成复杂的试样的测定。标准加入法比标准曲线法操作简便，这两种方法测得的实验结果在排除误差的影响时基本相同。 3为什么控制PH5.0—6.0原因？较高碱度时，主要的干扰物是-OH 。在膜的表面发生如下反应： -3-33F La(OH)3OH LaF +====+ 反应产生的氟离子干扰电极的响应，同时使氟离子浓度偏高；在较高酸度时由于形成HF 2－而降低F －的离子活度，测定结果偏低。扰离子，防止F - 与金属离子形成配合物

实验六氟离子选择性电极测定水中微量F-

实验六、氟离子选择性电极测定水中微量F-离子一、实验目的 1.熟悉酸度计的使用方法； 2.了解电位测定法的基本原理与应用； 3.学习并掌握氟离子选择性电极测定微量F-离子的原理和测定方法； 4.了解总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用。二、实验原理离子选择电极是一种电化学传感器，又叫膜电极，它是将溶液中特定离子的活度转换成相应的电位。氟离子选择电极，简称氟电极，它是LaF3单晶敏感膜电极（掺有微量EuF2，利于导电），电极管内放入NaF + NaCl混合溶液作为内参比溶液，以Ag-AgCl作内参比电极。当将氟电极浸入含F-离子溶液中时，在其敏感膜内外两侧产生膜电位△φM，在一定条件下膜电位△φM与氟离子活度的对数值呈线性关系。 △φM= K-0.059 lg a F-(25 ℃) 以氟电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，浸入试液组成工作电池：Hg，Hg2Cl2 | KCl(饱和)‖F- 试液| LaF3 | NaF，NaCl(均为0.1mol/L) | AgCl，Ag 工作电池的电动势： E = K ′- 0.059 lg a F-(25 ℃) （式中K ′值包括内外参比电极的电位、液接电位等的常数。通过测量电池电动势可以测定氟离子的活度。）在测量时加入以HAc-NaAc，柠檬酸钠和大量NaCl配制成的总离子强度调节缓冲液（TISAB）。由于加入了高离子强度的溶液（本实验所用的TISAB其离子强度I ＞1.2），可以在测定过程中维持离子强度恒定，因此工作电池电动势与F-离子浓度的对数呈线性关系： E = k - 0.059 lg C F- 本实验采用标准曲线法测定F-离子浓度，即配制成不同浓度的F-标准溶液，测定工作电池的电动势，并在同样条件下测得试液的E x，由E - lg C F-曲线查得未知试液中的F-离子浓度。当试液组成较为复杂时，则应采取标准加入法或Gran

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法方法确认

大气固定污染源氟化物的测定离子选择电极法 HJ/T67-2001方法确认 1.目的通过离子选择电极法测定吸收液中氟离子的浓度，分析方法检出限、回收率及精密度，判断本实验室的检测方法是否合格 2.适用范围本标准适用于大气固定污染源有组织排放中氟化物的测定。不能测定碳氟化物，如氟利昂。 3. 职责 3.1 检测人员负责按操作规程操作，确保测量过程正常进行，消除各种可能影响试验结果的意外因素，掌握检出限、方法回收率与精密度的计算方法。 3.2 复核人员负责检查原始记录、检出限、方法回收率及精密度的计算方法。 3.3技术负责人负责审核检测结果及检出限、方法回收率、精密度分析结果 4.分析方法 4.1 测量方法简述 4.1.2 样品的采集和保存污染源中尘氟和气态氟共存时，采样烟尘采样方法进行等速采样，在采样管的出口串联三个装有75ml吸收液的大型冲击式吸收瓶，分别捕集尘氟和气态氟。若污染源中只存在气态氟时，可采用烟气采样方法，在采集管出口串联两个装有50ml吸收液的多孔玻板吸收瓶，以0.5~2.0L/min的流速采集5~20min。采样管与吸收瓶之间的连接管，选用聚四氟乙烯管，并应尽量短。注：连接管液可使用聚乙烯塑料管和橡胶管。采样点数目，采样点位设置及操作步骤，按GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物采样方法》有关规定进行。采样频次和时间，按GB 16297-1996 《大气污染物综合排放标准》有关规定进行。采样结束后，将滤筒取出，编号后放入干燥洁净的器皿中，并按照采样要求，做好记录。吸收瓶中的样品全部转移至聚乙烯瓶中，并用少量水洗涤三次吸收瓶，洗涤液并入聚乙烯瓶中。编号做好记录。采样管与连接管先用50ml吸收液洗涤，再用400ml 水冲洗，全部并入聚乙烯瓶中，编号做好记录。样品常温下可保存一周。 4.1.3 分析步骤取6个50ml聚乙烯烧杯，按表1配制标准系列，也可根据实际样品浓度配制，

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LaF 3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│LaF 3膜│试液‖KCl (饱和)，Hg 2Cl 2│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： - -=F SCE E ?? SCE ?和- F ?分别为饱和甘汞电极和氟电极的电位。当其他条件一定时 - -=F K E αlg 059.0 (25℃) (1) 其中，K 为常数，0.059为25℃时电极的理论响应斜率；-F α为待测试液中- F 活度。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： pF K c K c K E F F ?+=?+=?-=-- 059.0)lg -(059.0lg 059.0 - F c 为待测试液中-F 浓度，- -=F c pF lg 。

离子选择性电极测量氟离子

实验二离子选择电极法测定氟离子一、实验目的 1. 巩固离子选择电极法的理论 2. 了解并学会通用离子计的操作方法 3. 掌握校正曲线的分析技术 4. 了解氟离子电极测定的测试条件二、方法原理氟是人体必需的微量元素。摄入适量的氟有利于牙齿的健康。但摄入过多时，则对人体有害。轻者造成斑釉牙，重者造成氟胃症。测定溶液中的氟离子，一般由氟离子选择电极作指示，饱和甘汞电极作参比电极，与待测液（或标准溶液）组成测量电池，可表示为: Ag,AgCl，NaCl(0.1mol/L)∣LaF3膜∣（待测液或标准溶液）‖KCl(饱和溶液)Hg2Cl2，Hg 其电池电动势：E电池=φSCE-φF- 而φ F-=φ Ag/Agcl + K - F RT lnα F- 因此：E 电池=φ SCE -φ Ag/Agcl - K + F RT lnα F- 令：K’=φ SCE -φ Ag/Agcl - K，则E 电池 = K’ + F RT lnα F- 在25℃时，E 电池表示为:E 电池 =K’+0.059lgα F- 式中K’为内外参比电极电位及不对称电位常数。这样通过测定电位值，即可得到氟离子的活度（或浓度）。本实验采用校正曲线法。配制一系列已知浓度的氟离子标准溶液，加入总离子强度调节剂（TISAB）, 得到对应的电位值（E），绘制E--lgC F-校正曲线。未知样品测得电位值E x 值后，在校正曲线上查处对应的氟离子浓度，即得分析结果。 LaF 3 单晶敏感膜电极，在氟离子浓度为1.00×10-1---1.00×10-6mol/L的范围内，氟电极电位与lgC呈线性关系。

三、仪器与试剂 1.仪器:氟离子选择电极，232型饱和甘汞电极，磁力搅拌器，pHS—3C酸度计，塑料小烧杯5只，10ml移液管5支，25ml量筒一个，100ml容量瓶5个，250ml 容量瓶，烧杯2个（250ml、100ml各一个），滴管、玻璃棒、吸耳球各一个。 2.试剂：用去离子水配制以下试剂，且都是用聚氯乙烯塑料瓶储存。（1）1.000×10-1mol/L F-标准储备液：准确称取NaF（分析纯，120℃烘1h）4.199g溶与容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。储存与氯乙烯瓶中待用； 1.00×10-2---1.00×10-6mol/L F-标准溶液用上述储备液配制。（2）总离子强度调节剂（TISAB）：称取58g氯化钠，柠檬酸钠10g，溶解于800ml去离子水中，再加入冰醋酸57ml，用40%的氢氧化钠溶液调节pH5.0，然后用去离子水稀释至1000ml。四、实验步骤 1.氟离子选择电极的准备：将氟离子选择电极浸泡在10-3---10-4mol/L F-溶液中，活化约30min。然后用去离子水清洗数次至测得的电位值约为-300MV左右(或数值稳定)。 2.绘制标准曲线在五只100ml容量瓶中分别配制内含有20ml TISAB的1.00×10-2---1.00×10-6mol/L F-标准溶液。将适量标准溶液（浸没电极即可）分别倒入5只塑料小烧杯中，浸入氟离子选择电极和饱和甘汞电极。连接线路，放入磁力搅拌子。在校正曲线，中速搅拌下，由稀至浓分别测定标准溶液的电位值。然后绘制E--lgC F- 测量完毕后，用去离子水清洗电极至电位值300MV—320MV左右待用。 3.试样中氟的测定（1）准确移取自来水50ml于100ml容量瓶中，加入20mlTISAB，用去离子水稀释至刻度，摇匀，然后将适量试液倒入小塑料烧杯中，插入氟离子选择电极和参比电极，再同样搅拌速度下读取稳定的电位值Ex1。（2）准确称取2—3g含氟牙膏，用去离子水溶解稀释至250ml。然后准确移取一定量上述溶液于100ml容量瓶中，加入20ml的TISAB，用去离子水稀释至刻度，摇匀，然后将试液倒入小塑料烧杯中，插入氟离子选择电极和参比电极，再同样搅拌速度下读取稳定的电位值Ex2。（黑体字部分实验报告中请按自己实际操作撰写）五、数据处理 1.由标准曲线测的该氟离子选择电极的实际斜率和线性范围

离子选择性电极法测定水中氟离子

离子选择性电极法测定溶液中氟离子一、实验目的 1、了解电位分析法的基本原理。 2、掌握电位分析法的操作过程。 3、掌握用标准曲线法测定水中微量氟离子的方法。 4、了解总离子强度调节液的意义和作用。二、实验原理一般氟测定最方便、灵敏的方法是氟离子选择电极。氟离子选择电极的敏感膜由LaF 3单晶片制成，为改善导电性能，晶体中还掺杂了少量0．1％～0．5％的EuF 2和1％～5％的CaF 2。膜导电由离子半径较小、带电荷较少的晶体离子氟离子来担任。Eu 2+、Ca 2+代替了晶格点阵中的La 3+，形成了较多空的氟离子点阵，降低了晶体膜的电阻。将氟离子选择电极插入待测溶液中，待测离子可以吸附在膜表面，它与膜上相同离子交换，并通过扩散进入膜相。膜相中存在的晶体缺陷，产生的离子也可以扩散进入溶液相，这样在晶体膜与溶液界面上建立了双电层结构，产生相界电位，氟离子活度的变化符合能斯特方程： --=F a F RT K E lg 303.2 氟离子选择电极对氟离子有良好的选择性，一般阴离子，除OH -外，均不干扰电极对氟离子的响应。氟离子选择电极的适宜pH 范围为5-7。一般氟离子电极的测定范围为10-6~10-1mol ／L 。水中氟离子浓度一般为10-5mol ／L 。在测定中为了将活度和浓度联系起来，必须控制离子强度，为此，应该加入惰性电解质(如KNO 3)。一般将含有惰性电解质的溶液称为总离子强度调节液 (total Ionic strength adjustment buffer ，TISAB)。对氟离子选择电极来说，它由KNO 3、柠檬酸三钠溶液组成。用离子选择电极测定离子浓度有两种基本方法。方法一：标准曲线法。先测定已知离子浓度的标准溶液的电位E ，以电位E 对lgc 作一工作曲线，由测得的未知样品的电位值，在E-lgc 曲线上求出分析物的浓度。方法二：标准加人法。首先测定待分析物的电位E1，然后加人已知浓度的分析物，记录电位E2，通过能斯特方程，由电位E1和E2可以求出待分析物的浓度。本实验测定氟离子采用标准曲线法。三、仪器与试剂氟离子选择电极一支；饱和甘汞电极一支；恒温水浴锅一台。100mL 烧杯若干个，50mL 容量瓶若5个，25mL 移液管、10mL 移液管，1mL 和10mL 有分刻度的移液管各一支，100mL 容量瓶一个。 NaF(基准试剂)；KNO 3(分析纯)；柠檬酸三钠(分析纯)；NaOH(分析纯)。氟标准溶液0.5g/L ：称取于120°C 干燥2小时并冷却的NaF 1.106g 溶于去离子水中，而后转移至1000 mL 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，保存在聚乙烯塑料瓶中备用。氟标准溶液0.2g/L ：移取0.5g/L 氟离子标准溶液20mL 稀释到50mL 。实验前随配随用，用完倒掉洗净容量瓶。依照上述方法依次配制0.01g/L 、0.04g/L 的氟标准溶液。

实验 4 水中氟化物的测定--离子选择电极法

实验四水中氟化物的测定—离子选择电极法水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为 1.0mg·L-1 。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离子色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态（如氟硼酸盐）、络合态的氟化物时，应预先蒸馏分离后测定。一．实验目的和要求 1.掌握用离子活度计或pH计、晶体管毫伏计及离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。 2.复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。二.仪器 1.氟离子选择电极（使用前在去离子水中充分浸泡）。 2.饱和甘汞电极。 3.精密pH计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到 0.1mV。 4.磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5.100mL、50mL容量瓶。 6.10.00mL、 5.00mL移液管或吸液管。 7.100mL聚乙烯杯。

三.试剂所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1.氟化物标准贮备液：称取 0.2210g基准氟钠（NaF）（预先于105～110℃烘干2h或者于500～650℃烘干约40min，冷却），用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100μg。 2.乙酸钠溶液：称取15g乙酸钠（CH 3COONa）溶于水，并稀释至100mL。 3.盐酸溶液：2mol·L-1。 4.总离子强度调节缓冲溶液（TISAB）：称取 58.8g二水合柠檬酸钠和85g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5.水样①，②。四.测定步骤 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，将个开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热15min，以后操作按说明书要求进行。 2.氟化物标准溶液制备：

离子选择性电极法测定水中微量氟

实验一离子选择性电极法测定水中微量氟实验日期：______ 同组人：________________ 成绩：____ 一、实验目的 (1)掌握离子选择性电极法测定离子含量的原理和方法； (2)掌握标准曲线法和标准加入法的适用条件； (3)了解使用总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用； (4)熟悉氟电极和饱和甘汞电极的结构和使用方法； (5)掌握酸度计的使用方法。二、实验原理饮用水中氟含量的高低对人体健康有一定影响，氟的含量太低易得龋齿，过高则会发生氟中毒现象，适宜含量为0.5mg ·L -1 左右。因此，监测饮用水中氟离子含量至关重要。氟离子选择性电极法已被确定为测定饮用水中氟含量的标准方法。离子选择性电极是一种电化学传感器，它可将溶液中特定离子的活度转换成相应的电位信号。氟离子选择性电极的敏感膜为LaF 3单晶膜(掺有微量EuF 2，利于导电)，电极管内装有0.1mol ·L -1 NaCl-NaF 组成的内参比溶液，以Ag-AgCl 作内参比电极。当氟离子选择电极(作指示电极)与饱和甘汞电极(参比电极)插入被测溶液中组成工作电池时，电池的电动势正在一定条件下与F -离子活度的对数值成线性关系： - -=F S K E αlg 式中，K 值在一定条件下为常数；S 为电极线性响应斜率(25℃时为0.059V)。当溶液的总离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，工作电池电动势与F -离子浓度的对数成线性关系： - -=F c S K E lg ' 为了测定F - 的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的惰性电解质以固定各溶液的总离子强度。试液的pH 对氟电极的电位响应有影响。在酸性溶液中H +离子与部分F -离子形成HF 或HF 2-等在氟电极上不响应的形式，从而降低了F - 离子的浓度。在碱性溶液中，OH -在氟电极上与F -产生竞争响应，此外OH -也能与CaF 3晶体膜产生如下反应：

仪器分析实验-氟离子选择电极测定天然水中氟离子含量

仪器分析实验氟离子选择电极测定天然水中氟离子含量2017 年 5 月 12日氟离子选择电极测定天然水中氟离子含量许诗赫 PB14007321 【实验目的】 1、熟悉电位法的基本原理和一般分析方法； 2、了解离子计的结构并掌握其基本操作技术； 3、了解氟离子选择电极的基本功能，掌握离子计的使用方法。【基本原理】 0原理概述：氟离子选择电极对F－有选择性响应，并且在一定条件下，电池电势与试液中的氟离子浓度的对数呈线性关系。通过氟离子选择电极可以定量测出自来水中的氟离子浓度。 0氟离子选择电极：电极底部敏感膜由LaF3单晶片制成，单晶中常加入少量的EuF2以增加其导电性，当电极插入含有F－的溶液时，F－在敏感膜与溶液界面扩散及在晶格的空穴中移动产生膜电位，电极电位的能斯特方程为： E F?= k ?2.303RT F lg a F?=k?s lg a F? （k 为常数；s=2.303RT F为电极的斜率）实际测量时，F－选择电极与一支参比电极（如饱和甘汞电极）一同插入被测溶液中组成测量电池，电池的图解表示式为：氟离子选择电极︱试液（c=x）︱饱和甘汞电极（SCE）该电池的电池电势为： E = E SCE? E F?= E SCE? k s+lg a F? 将E SCE和k合并，用E0表示有： E = E0+s lg a F? 当溶液中加入较高浓度的TISAB溶液（总离子强度调节缓冲液）以维持恒定的离子强度时，可改写为： , E = E0+s lg c F? , 25℃时，电池电势E为：E=E0+ 0.0592 lg c F? 可见，在一定条件下，电池电势与试液中的氟离子浓度的对数呈线性关系。 0可以采用的实验方法：工作曲线法、标准加入法、仪器直读等其他方法。

实验4 氟离子选择性电极测定水样中的微量铝

实验五氟离子选择性电极测定水样中的微量铝一、实验目的 1、熟悉DELTA 320型酸度计的使用方法。 2、了解电位测定法的基本原理与应用。 3、掌握氟离子选择性电极法测定铝的基本原理与条件。二、实验原理在酸性介质中，F －和Al 3＋形成稳定的配合物, Al 3＋ + 6F 3-6AlF 恒定F －的浓度时，若加入的Al 3＋浓度不同，则底液中的F －的浓度就会出现相应的变化，因而导致氟电极的响应值(mV)发生改变。所以，在恒定F －浓度的底液中加入一系列已知浓度的铝标准溶液，并测定在确定实验条件下各溶液对应的电位值，然后，以Al 3＋的加入量(μg·m L -1)对因Al 3＋的加入而引起氟电极响应值的变化值△E (mV)作图[△E ～C (Al 3+)]，经线性拟合后得回归方程。在相同的实验条件下测定样品水样的电动势，计算相应的△E 值后，根据回归方程即可求得样品中Al 3+的浓度。测定过程中，溶液酸度、Fe 3＋离子的存在及NaF 的浓度等，都会对测定结果产生影响。当溶液的pH 值较高时，在LaF 3单晶膜表面会发生如下反应 LaF 3 + 3OH － La(OH)3 + 3F －反应释放出的氟离子给测量带来正干扰，且铝离子也会发生水解现象；但若pH 太低，又存在下列平衡 3F － + H + HF + 2F HF -2 + F HF - 3 -2HF HF 或的形成又会降低氟离子的浓度。因此，构建电位测定体系时，须保持溶液有一定的酸度。研究发现，在pH = 5的介质中，F －和Al 3＋能形成稳定的配合物，且Al 3＋浓度的变化使氟电极的响应值(mV )发生线性变化。 Fe 3＋由于会与F －形成3-6FeF 配离子而影响测定。为消除Fe 3＋对Al 3+测定的干扰，可加入0.5 mL 1mol·L -1 的抗坏血酸(Vc)进行掩蔽；NaF 的浓度大小会对△E ～

氟离子选择电极测定饮用水中的氟

图5-1 氟离子电极示意图 1.0.1mol/LNaF,0.1mol/L,NaCl 内充液 2.Ag-AgCl 内参比电极氟离子选择电极测定饮用水中的氟一、实验目的 1、了解离子选择电极的主要特性，掌握离子选择电极法测定的原理、方法及实验操作。 2、了解总离子强度调节缓冲液的意义和作用。 3、掌握用标准曲线法、标准加入法和Gran 作图法测定未知物浓度。二、方法原理氟离子选择电极（简称氟电极）是晶体膜电极，见示意图5-1。它的敏感膜是由难溶盐LaF 3单晶（定向掺杂EuF 2）薄片制成，电极管内装有0.1mol ?L -1NaF 和0.1mol.L -1NaCl 组成的内充液，浸入一根Ag-AgCl 内参比电极。测定时，氟电极、饱和甘汞电极（外参比电极）和含氟试液组成下列电池：氟离子选择电极 | F －试液（c ＝x ）║饱和甘汞电极一般离子计上氟电极接（-），饱和甘汞电极（SCE ）接（+），测得电池的电位差为： j a AgCl Ag SCE E ?????++--=-膜电池（5.1）在一定的实验条件下（如溶液的离子强度，温度等），外参比电极电位?SCE 、活度系数、内参比电极电位?Ag-AgCl 、氟电极的不对称电位?a 以及液接电位?j 等都可以作为常数处理。而氟电极的膜电位?膜与F －活度的关系符合Nernst 公式，因此上述电池的电位差E 电池与试液中氟离子浓度的对数呈线性关系，即 -+=F a F RT K E log 303.2电池 (5.2) 因此，可以用直接电位法测定F －的浓度。式（2）中K 为常数，R 为摩尔气体常数8.314J ·mol -1· K －1，T 为热力学温度，F 为法拉第常数96485C ·mol － 1。当有共存离子时，可用电位选择性系数来表征共存离子对响应离子的干扰程度： )log(303.2/,m z j Pot j i i a K a zF RT k E ++=电池（5.3）本实验用标准工作曲线法、标准加入法测定水中氟离子的含量。测量的pH 值范围为5.5－9，加入含有柠檬酸钠、硝酸钠及HAc-NaAc 的总离子强度调节缓冲溶液（TISAB Total Ionic Strength Adjustment Buffer ；）来控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。三、仪器和试剂仪器 PHS-3C 型pH 计或其他型号的离子计；电磁搅拌器；氟离子选择电极和饱和甘汞电极各一支；玻璃器皿一套。试剂 TISAB 溶液：称取氯化钠58g ，柠檬酸钠10g ，溶于800mL 去离子水中，再加入1

氟离子检测-氟电极法

TLT/QMO08-08- 氟离子检测—氟电极法 1 a.原理：利用氟离子选择电极测定水样，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作参比电极，组成电池，电池的电度势与溶液中氟离子活度的对数成正比。 b.干扰：对于氟离子选择电极，常见阴离子NO3-，SO42-，PO43-，Ac-，Cl-，Br-，I-，HCO3- 等不干扰。主要干扰物是OH-，所以，最好保持pH=5~6之间，通常是加入缓冲溶液；常见的阳离子干扰是Fe3+、AL3+、Sn4+，对于这几种阳离子是加入柠檬酸钠进行掩蔽。由于用氟离子选择电极测定的是溶液中氟离子的活度，因此必须加入大量电解质控制溶液中离子强度。 c.实验仪器：氟离子选择电极、饱和甘汞电极、电磁搅拌器、聚四氟容量瓶100ml的七个。聚四氟乙烯烧杯7个。 d.试剂：1.氟标准溶液：称去0.221g氟化钠，溶于水，移入1000毫升容量瓶，稀释到刻度，贮存于聚四氟乙烯瓶中。该溶液每毫升含氟100微克。 2.总离子强度调节缓冲液：分别称取5.844克氯化钠、15.01克冰乙酸、102.06 克乙酸钠和0.2941克柠檬酸钠溶于水中，移入1000毫升容量瓶，稀释到刻度。倒入塑料瓶中。实验步骤：1.绘制标线：首先确定待测液的氟含量大致范围，使该溶液的氟含量在所绘制的标线上。这里所测水溶液一般在4ppm以下，所以分别从氟标准溶液中分别已取0.00ml、 1.00ml、 2.00ml、 3.00ml、 4.00ml到聚四氟容量瓶中，分别加入10ml的总离子强度调节缓冲液。用去离子水稀释到刻度。然后按照浓度由小到大，分别用氟离子电极测定其电压。以电压为横坐标，氟离子浓度的对数为纵坐标绘制曲线。其中mV o为空白时的电压。 2.测量样品：移去样品50ml，用氨水和盐酸将pH调到7左右。移入100ml 聚四氟乙烯容量瓶中，加入10ml总离子强度调节缓冲液，用去离子水稀释到刻度。用氟离子电极测定其电压。然后通过曲线，计算出相应的氟离子浓度值。（注：该样品相当于稀释了一倍。最后的浓度值需要乘以2）

氟离子选择电极

离子选择电极法测定含氟牙膏中氟的含量一目的要求 1.掌握用标准曲线法测定未知物浓度。 2.学会使用离子计和离子选择性电极。二原理氟离子选择电极的电极膜由LaF 3单晶制成，电极电位（25o C ）为： F a b log 0592.0-=? 测量电池为：氟离子选择电极│试液（c=x ）‖SCE 测定时试液中应加入离子强度调节剂TISAB 。标准曲线法，配制一系列标准溶液，以电位值φ对logC 作图，然后由测得的未知试液的电位值φ，在标准曲线上查得其浓度。标准加入法，首先测量体积为V x 、浓度为c x 的被测离子试液的电位值φx ，若为一价阳离子： X X X X c f s b a s b log log +=+=? 接着在试液中加入体积为V X ，浓度为c X 的被测离子的标准溶液，并测量其电位值φ1： X S X X S S V V c V c V f s b +++=log ? 若V S

试剂 1.0×10-1mol/L F—标准贮备液：准确称取NaF(120o C烘1h)4.199g溶于1000mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。贮存于聚乙烯瓶中待用；1.000×10-2—1.00×10-5mol/L F—标准溶液用上述贮备液配制；配制离子强度调节剂(TISAB)：称取NaCl 58克，柠檬酸钠10克，溶解于800毫升蒸馏水中，再加入冰醋酸57毫升，用固体氢氧化钠（或40％氢氧化钠溶液）调节到pH=5，最后稀释到1升。样品（日用牙膏）。四实验步骤 1氟离子选择电极的准备将氟离子选择电极泡在1×10-4mol/L 氟离子溶液中约30min，然后用蒸馏水清洗数次直至测得的电位值约为-300mV(此值各支电极不同)。若氟离子选择电极暂不使用，宜于干放。 2绘制标准曲线在5只100mL容量瓶中分别配制内含5mL离子强度调节剂的1.000×10-2—1.00×10-5mol/L 氟离子标准溶液。将适量标准溶液(浸没电极即可)分别倒入5只塑料烧杯中，插入氟离子选择和饱和甘汞电极，边接线路，放入搅拌子，由稀至浓分别测量标准溶液的电位值(为什么) 测量完毕后将电极用蒸馏水清洗直至测得电位值-300mV左右待用。 3试样中氟的测定试样用自来水或牙膏，若用牙膏，用小烧杯准确称取约1g牙膏，然后加水溶解，加入5mL TISAB。煮沸2min，冷却并转移至100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，待用。若用自来水，可直接在实验室取样。 (1) 标准曲线法准确移取自来水样50mL于100mL容量瓶中，加入5mL TISAB，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。然后全部倒入一烘干的塑料烧杯中，插入电极，连接线路。在搅拌条件下待电位稳定后读取电位值φx(此溶液别倒掉，留作下步实验用)。 (2) 标准加入法在实验(1)测得的电位值φx后，准确加入1mL1.00×10-4mol/L 氟离子标准溶液，测定电位值φ1 (若读得的电位值变化小于20mV，应使用1mL1.00×10-3mol/L 氟离子标准溶液，此时实验需重新开始)。 (3) 空白试验以蒸馏水代替试样，重复上述测定。牙膏试样同样可按上述方式测定。注意事项： 1. 测量时浓度应由稀至浓，每次测定后用被测试液清洗电极、烧杯以及搅拌子。 2. 绘制标准曲线时测定一系列标准溶液后，应将电极清洗至原空白电位值，然后再测定未知试液的电位值。 3. 测定过程中更换溶液时，“测量”键必须处于断开位置，以免损坏离子计。 4. 测定过程中搅拌溶液的速度应恒定。搅拌5-8分钟后，停止搅拌测量，测量结束后用水冲洗，再用滤纸吸干。 5．本实验中氟ISE接负极，所以测出的电池电动势E是负值，随浓度增加，E增加（绝对值下降）。 6．氟电极不用时干燥保存。氟离子储备液要用聚乙烯瓶子装。 7．注意参比电极内是否有气泡，若没充满，应补充饱和氯化钾溶液。

使用氟离子选择性电极测定水中氟离子含量

使用氟离子选择性电极测定水中氟离子含量 1.相关标准《GB/T 5750-2006 生活饮用水标准检验方法离子选择性电极法测氟化物》《GB/T 7484-1987 水质氟化物的测定离子选择电极法》《HJ 480-2009环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法》《NY/T 838-2004茶叶中氟含量测定方法氟离子选择电极法》 2.测量原理氟化镧单晶对氟离子有选择性，在氟化镧电极膜两侧的不同浓度氟溶液之间存在电位差，这种电位差通常称作膜电位。膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关。氟离子与饱和甘汞电极组成一对原电池。利用电动势与离子活度负对数值的线性关系直接求出水样中氟离子浓度。 3.仪器设备实验仪器：PXSJ-216F或其他型号离子计，JB-1磁力搅拌器实验电极：PF-1-01氟离子选择性电极、232-01参比电极（甘汞电极）其他一般实验室仪器。 4.试剂和溶液 4.1氢氧化钠溶液(400g/L): 40g溶于100mL水中 4.2盐酸溶液（1+1）：将盐酸（ρ=1.19g/mL）与纯水等体积混合 4.3离子强度缓冲液I （TISAB I）：称取348.2g柠檬酸三钠（Na3C6H5O7·5H2O）, 溶于纯水中，用盐酸溶液（1+1）调节至pH=6后，用纯水稀释至1000mL。 4.4离子强度缓冲液II（TISAB II）：称取59g氯化钠，3.48g柠檬酸三钠（Na3C6H5O7.5H2O）和57mL冰乙酸，溶于纯水中，用氢氧化钠溶液调节至pH=5.0-5.5后，用纯水稀释至1000mL。 4.5氟化钠系列标准溶液:精确称取称取经105℃干燥2h的氟化钠4.20g分析纯氟化钠，溶于蒸馏水中，稀释至1000 mL，贮存于塑料瓶中。此溶液为 1×10-1 mol/L F-。氟化钠标准溶液的准确浓度可按式（1）计算：（1）式中： c(NaF)，氟化钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）; m，称取氟化钠的质量，单位为克（g） V, 配制溶液的体积，单位为升（L）取1×10-1mol/L F-溶液100ml，稀释至1000ml配制成浓度1×10－2 mol/L F-。按此方法逐级稀释获得不同浓度的F-标准溶液。 4.6待测标准溶液配制： pF2 (1×10-2 mol/L F-)：取1×10-2 mol/L F-溶液50 ml，加总离子强度调节剂(TISAB II) 50ml；

氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告

1 氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟实验报告 2.1 试剂与仪器试剂（1）F-标准溶液（0.1000mol/L ）：实验室提供；（2）TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）：实验室提供，在500ml水中，加入57ml冰醋酸，58.5g的氯化钠和0.3g的柠檬酸钠，用水稀释至1L，pH值为5.0至5.5。表一：TISAB的组成与离子强度组成C i Z i2 NaCl（1mol/L） Hac（0.25mol/L） NaAc（0.75mol/L）柠檬酸三钠（0.001mol/L） I Z I 2=1.75 mol/L pH=5.0～5.5 112+112=2 弱酸 0.7512+0.7512=1 .5 0.00132+0.00312=0. 012 仪器 pH510型pH计/离子计；电磁搅拌器；氟离子选择性电极，Ag/AgCl电极，超声波清洗器。 2.2 1.00010-2～1.000-5 mol/L的氟的标准溶液系列的配置取50ml的容量瓶，加入5mL0.1000mol/L氟标准液，加入25mlTISAC，用水稀释至刻度。照此法，配置 1.00010-2～1.000-5的氟的标准溶液，浓度差为10倍。 2.3 标准氟工作曲线的制作利用pH510型pH计/离子计，由稀至浓测量上述标准溶液系列的电位值。以F-浓度的对数为横坐标，电位（mV）为纵坐标，绘制标准曲线。标准曲线如图一。 2.4 牙膏中氟含量的测定准确称取1.1906g的牙膏样品于小烧杯中，用25mlTISAB稀释转移到50ml容量瓶。定容，超声波震荡几分钟。取待测液用以上pH510型pH计/离子计测量此时溶液的电位值，记录于表一。根据标准氟工作曲线以及样品的电位值求出牙膏中所含有的氟的浓度，并与国家标准进行比对。 ’.

氟离子选择性电极说明书

氟离子选择性电极说明书产品标准编号：Q/YXLG128 一、电极用途：氟离子选择性电极是测定水溶液中氟离子浓度或间接测定能与氟离子形成稳定络合物的离子浓度的指示电极。二、技术指标 1、测量范围：（10-1~10-6）mol/L 2、溶液温度：（4~45）℃ 3、绝缘电阻：≥1×1011欧姆 4、电极内阻：≤1M欧姆 5、零电位：（0~1）pF（氟电极与饱和甘汞电极电极对）三、使用及维护说明： 1、氟电极在测定样品或标准溶液时，应用磁力搅拌器进行均匀搅拌。测定样品与测定标准溶液时的搅拌速度应保持相同。 2、电极与饱和甘汞电极组成电极对，使用前电极应在去离子水中将电极的电位清洗至370mV(取仪器显示电位值的绝对值)以上即可使用。 3、在测量过程中，氟电极用去离子水清洗后，应用干净的的纱布或卷筒纸檫干后进行测量，以防止引起测量误差。 4、电极在测定时，试样和标准溶液应保持在同一温度。 5、一般首先记录电极由稀到浓的数个标准溶液中的电位值（至少要求记录三个标准浓度以上的电位值，氟标准溶液浓度的选择应在被测样品浓度的附近），随后采用直接电势法作“电极电位—氟离子浓度图，然后记录电极在被测样品溶液中的电位值，在图表上查找此电位值相对应的氟离子浓度值，即为被测水样的氟离子浓度。 6、氟标准溶液建议存放在清洗后的聚乙烯塑料瓶中，对使用过的容量瓶、移液管、玻璃容器应及时清洗。 7、氟电极使用完毕后建议用去离子水清洗至370mV后干放保存，这样可以延长氟电极使用寿命，保持电极的良好性能。四、质量保证期限：一年。氟离子选择电极预处理方法电极应在103mol.cm-3氟化钠溶液中浸泡2小时以上,再用电导率小于0.3um-1的去离子水清洗到稳定的空白电位,可在清洗和测量时加入少许氯化钠作离子强度调节剂。

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素

离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素氟是化学性质十分活泼的元素，也是煤中毒害性元素之一，煤燃烧时氟几乎全部转化为挥发性化合物排放到大气中，然后固定在土壤里或流入水中。生长在高氟土壤中的植物则会通过根部吸收氟化物，人或牲畜则会因食用高氟食物或饮用高氟水而中毒。研究表明，HF对人体的毒性是SO2的20倍，对植物具有强烈吸收和累积大气中HF的作用，不仅植物本身严重受害，而且通过食物链毒害人类和动物，破坏钙磷的正常代谢，抑制酶的活性，影响神经系统，产生低钙症、氟斑牙、氟骨症及氟中毒。我国煤含氟量一般在50豪爽/克~300毫克/克。少数矿区高达3000毫克/克。因此，准确测定蒌中氟含量，对保护地球环境具有重要的意义。高温燃烧--氟离子选择性电极法方便快捷，准确度高，实用性强，可作为煤及其它矿物质中氟含量测量的有效方法，但其测定结果的准确性会受到燃烧水解过程及电位测量系统的影响因素的干扰，主要包括试剂、仪器、煤样质量、通泼水蒸气时间、氧气流量、测量电位、干扰离子、氟电极实测斜率。在此，很有必要对上述因素做系统分析，从而能够更加高效、准确测定煤中氟含量。 1 实验原理实验采用高温燃烧水解--氟离子选择性电极法煤中意氟量。煤样与石英砂混合后，在氧气和水蒸气混合气流中经过有机物燃烧和无机物热解2个阶段，经历从煤中分离出各利形态的氟化物并定量地溶于水中的过程。其中，燃烧阶段的反应机理和高温定硫方法相似，但硫、氮、氯、氟的产物是以SOx、NOx、HCL、SiF4形态转入冷凝水中。煤样进入高温区之前，可燃物已基本燃烧完全；进入没温区之后，煤灰全部暴露于氧气和水蒸气气流中，此时含氟矿物迅速产生水解反应，氟化物全部释放出来，并定量地转入冷凝水中。以氟离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度，计算出煤中总氟量。 2 影响因素试剂石英砂煤样在高温水解时，煤灰中碱金属和碱土金属氟化物分解后形成碱性氧化物，该氧化物很容

实验十五氟离子选择性电极测定饮用水中的氟(精)

实验十五氟离子选择性电极测定饮用水中的氟授课次序：55 总学时：2学时一、实验目的 1、学习直接电位法测定水中氟离子浓度的方法及实验操作。 2、学会使用离子计。 3、了解TISAB的构成和作用。二、实验原理以氟离子选择电极为指示电极（作正极），饱和甘汞电极为参比电极，可测定溶液中氟离子含量。工作电池的电动势E在一定条件下(25℃)： E=K—0.059 1gc F- 因此在一定条件下，电池电动势与试液中的氟离子浓度的对数呈线性关系。温度、溶液pH、离子强度、共存离子均会影响测定的准确度。因此为了保证测定准确度，需向标准溶液和待测试样中加入TISAB，以使溶液中离子平均活度系数保持定值，并控制溶液的pH和消除共存离子干扰。使用离子计也可以对氟离子进行浓度直读测量(即测溶液的pF-值)，其方法与测定溶液中pH的方法相似。但要注意保持标准溶液和水样的离子强度基本相同。三、实验仪器及试剂 1、仪器821型数字式离子计（或其他型号离子计，或精密酸度计）；饱和甘汞电极；电磁搅拌器。 2、试剂 ①1.000×10-1mol·L-1F-标准贮备液配制方法：准确称取NaF(120℃烘1h)4.199 g溶于1000 mL容量瓶中，用

蒸馏水稀释至刻线，摇匀。贮于聚乙烯瓶中待用。 ②总离子强度调节缓冲溶液(TISAB) 配制方法：称取氯化钠58 g，柠檬酸钠10g溶于800 mL蒸馏水中，再加冰醋酸57 mL，用6 mol·L-1NaOH溶液调至pH 5.0~5.5之间，然后稀释至1000 mL。 ③含F-自来水样。四、实验注意事项、特别提示 1、测量时浓度应由稀至浓。每次测定前要用被测试液清洗电极、烧杯及搅拌子。 2、绘制标准曲线时，测定一系列标准溶液后，应将电极清洗至原空白电位值，然后再测定未知液的电位值。 3、测定过程中更换溶液时“测量”键必须处于断开位置，以免损坏离子计。 4、测定过程中搅拌溶液的速度应恒定。 5、氟电极晶片上如有油污，用脱脂棉依次以酒精、丙酮轻拭，再用蒸馏水洗净。为了防止晶片内侧附着气泡，测量前，让晶片朝下，轻击电极杆，以排除晶片上可能附着的气泡。五、思考题 1、为什么要加入总离子强度调节剂? 2、在测量前氟电极应怎样处理，达到什么要求? 3、试比较标准曲线法和标准加入法的测定结果。六、教学实施经验小记 1、通过实验，学生知道了总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)的配制和用途。 2、为了做好实验，必须给学生介绍清楚标准曲线法和标准加入法的原理和之间的不同。