土壤中氟的测定
碱熔-离子色谱法测定土壤中氟的方法研究
第39卷第3期2022年9月World Nuclear Geoscience世界核地质科学Vol.39No.3Sep.2022碱熔-离子色谱法测定土壤中氟的方法研究王斌堂，乔浩，吕旭，邓长生，李鹏飞，马传亮（核工业二一六大队，新疆乌鲁木齐830011）［摘要］为实现固体废物中氟含量的准确测定，采用氢氧化钠熔融样品，建立了碱熔-自动进样离子色谱法测定土壤中氟的分析方法。
对碱熔剂用量、碱熔温度和碱熔时间进行了条件实验，确定了适用于土壤样品的前处理方法，样品于镍坩埚内加入3.5g 分析纯NaOH 于马弗炉中缓慢升温至370℃与样品混合充分，继续升温到600℃熔融25min 。
热水溶解提取、静置澄清55h 后取上清液使用732型强酸性阳离子交换树脂柱交换10min 后待测，将试液使用离子色谱AS-19250*4mm 阴离子分析柱分离，选用20mmol·L -1KOH 淋洗液，流速为1.0mL·min -1，化学抑制电导检测器检测氟含量。
用标准物质曲线法进行实验，结果表明：使用土壤和水系沉积物标准物质曲线法进行计算，可以有效提高数据的准确度和校正离子干扰。
按照实验方法测定土壤和水系沉积物国家标准物质中氟含量，本方法相关系数r >0.999，检出限为1.0mg·kg -1，结果的相对标准偏差RSD<3%、加标回收率介于91%～105%之间。
本实验方法操作简单、快速、准确且灵敏，适合于大批量土壤中氟的测定。
［关键词］土壤；氟；碱熔法；离子色谱法［文章编号］1672-0636（2022）03-0587-09［中图分类号］O657.7+5；O613.41；S151.93［文献标志码］AStudy on the Determination of Fluoride in Soil by IonChromatography of Alkali FusionWANG Bintang ，QIAO Hao ，LYU Xu ，DENG Changsheng ，LI Pengfei ，MA Chuanliang（Geology Party No.216，CNNC ，Urumqi Xinjiang 830011，China ）Abstract ：In order to determine fluorine in solid waste accurately ，a method for the determination of fluorine in soil by Ion Chromatography with alkali fusion and automatic sampling was developed by using sodium hydroxide melt samples.The amounts of alkali flux ，alkali melting temperature and alkali melting time were tested ，and the suitable pretreatment method for soil samples was determined ，the samples were heated to 370°C in muffle furnace by adding 3.5g pure NaOH to a nickel crucible and mixed with the samples ，and then heated to 600℃for 25minutes.The supernatant was extractedby hot water and left to be clarified for 55hours.The supernatant was then ion-exchange resined on a 732type strong acid positive column for 10minutes.The sample was then separated by IonChromatography on an AS-19250*4mm anion analytical column ，20mmol·L -1KOH eluent withDOI ：10.3969/j.issn.1672-0636.2022.03.021［收稿日期］2022-07-14［改回日期］2022-08-23［作者简介］王斌堂（1984—），男，甘肃武威人，高级工程师，工科学士学位，研究方向为离子色谱技术。
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述1. 引言1.1 研究背景土壤中的氟化物污染问题日益引起人们的关注。
氟化物是一类常见的环境污染物质，主要来源包括化肥、工业废水、锂电池等。
氟化物对土壤生态系统和人类健康造成严重危害，包括影响作物生长、土壤质量下降、引起人体骨骼病变等问题。
由于氟化物在土壤中的存在形式复杂，因此需要一系列精确的监测方法来准确检测氟化物的存在和浓度。
目前常用的监测方法包括离子色谱法、电化学法、荧光法等。
这些方法各有优缺点，但都能有效地检测土壤中的氟化物含量。
随着科技的不断发展，氟化物的实时监测方法也得到了进一步的完善。
有机会利用无线传感器网络、生物传感器等技术来实现对土壤中氟化物的实时监测，提高监测的准确性和效率。
氟化物的监测技术发展趋势将会朝着更智能化、高效化的方向发展，为土壤环境监测工作带来更多的便利和可靠性。
1.2 研究意义氟化物在土壤环境中是一种常见的污染物，其来源多样且危害严重。
氟化物的监测方法对于及时发现和防止土壤污染具有重要意义。
目前，针对氟化物的监测方法主要包括实时监测方法和定性定量方法。
实时监测方法可以实现对氟化物的即时监测和分析，为环境保护工作提供了重要的数据支持。
而定性定量方法则能够准确地检测土壤中氟化物的含量，并为环境治理与管理提供科学依据。
未来，随着监测技术的不断发展，氟化物的监测将更加精准和高效，有助于保护土壤环境和人类健康。
对氟化物的监测方法进行综述和研究具有重要的理论意义和实践意义。
【200字】2. 正文2.1 氟化物的来源和危害氟化物是一种广泛存在于环境中的化合物，主要来源包括工业废水、农药残留、矿产开采和燃煤排放等。
氟化物的主要危害包括对人体健康的影响和对生态系统的破坏。
氟化物对人体健康造成的危害主要表现为慢性中毒和急性中毒。
长期接触高浓度氟化物会引起骨质疏松、齿渍、甲状腺功能异常等疾病，严重影响健康。
急性中毒则会引起呕吐、腹泻、肌肉痉挛等症状，严重时可能导致死亡。
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述1.氟化物的来源和对土壤环境的影响氟化物是由自然界或人类活动释放到土壤中的一种化合物，它的主要来源包括工业废气、化肥、农药、进口矿物质和含氟活性物质的工业废水等。
氟化物在土壤环境中的存在会影响土壤的化学性质，破坏土壤中微生物的代谢过程，导致土壤肥力的下降，甚至引起土壤的酸化和盐碱化。
氟化物还会通过土壤食物链进入人体，对人体健康产生潜在的危害。
现阶段，对土壤环境中氟化物的检测主要采用化学分析法、光谱分析法和电化学分析法等。
化学分析法主要包括离子色谱法、滴定法和萤光法；光谱分析法主要包括原子吸收光谱和光电离质谱；电化学分析法主要包括电导法和离子选择电极法。
下面将对这些方法进行具体的介绍：2.1 化学分析法化学分析法是一种传统的氟化物检测方法，其原理是通过特定的试剂与氟化物发生反应，根据反应产物的性质来确定氟化物的浓度。
离子色谱法是目前应用较为广泛的化学分析法，其检测原理是将样品中的氟化物化合物溶解为离子，然后通过色谱柱对氟化物进行分离，并通过测定洗脱液中氟化物的浓度来确定样品中氟化物的含量。
离子色谱法具有操作简单、准确度高、灵敏度高的优点，但对仪器设备、试剂和操作人员的要求较高。
滴定法是另一种常用的化学分析法，其原理是将氟化物溶液滴加标准氯化钠溶液，并在pH较高的条件下，通过氟离子与氯离子的置换反应来确定氟化物的含量。
滴定法的优点是简便易行，成本低，但其检测灵敏度较低，对实验人员的技术要求较高。
萤光法是近年来发展起来的一种检测方法，其原理是利用氟化物与铝和磷酸盐形成的铝磷酸盐发出的荧光强度与氟化物的浓度成正比的关系来确定氟化物的含量。
萤光法具有操作简单、灵敏度高的特点，但对仪器设备和试剂的要求较高。
光电离质谱是一种新兴的检测方法，其原理是通过将氟化物气体通入电子源产生电子来离子化，并通过质谱仪对产生的离子进行检测来确定氟化物的含量。
光电离质谱具有检测快速、灵敏度高的特点，但对仪器设备和操作人员的要求较高。
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述
土壤环境监测中氟化物的检测方法综述氟化物是一种常见的土壤环境污染物，其来源包括工业废水排放、农药使用和氟化肥的施用等。
氟化物对土壤生态系统和植物生长产生负面影响，因此对土壤中氟化物的监测具有重要意义。
本文将综述土壤环境监测中氟化物的常用检测方法。
一、常规化学检测法1. 离子选择电极法离子选择电极法是一种简便快速的检测方法，其原理是利用氟化物与溶液中的离子交换作用，在电极上生成电势差，通过测量电势差大小来定量测定氟化物的浓度。
该方法具有快速、准确、灵敏度高的特点，适用于大量样品的快速检测。
2. 离子色谱法离子色谱法是一种常用的离子分析方法，在氟化物的检测中也得到了广泛应用。
该方法利用离子交换树脂吸附氟化物离子，然后用溶剂淋洗，离子色谱柱分离，最后通过在线电导检测器检测氟化物离子的浓度。
该方法准确度高，分析速度快，可以同时检测多种离子。
二、光谱分析法1. 紫外可见光谱法紫外可见光谱法是一种常用的定性和定量分析方法，可通过测量溶液在紫外或可见光区的吸收光谱来分析物质的浓度。
氟化物具有一定的吸收峰，利用紫外可见光谱法可以快速检测氟化物的存在和浓度。
三、生物传感器法近年来，生物传感器法在土壤环境监测中的应用越来越重要。
生物传感器是一种基于生物材料对环境变化的高度敏感的传感器，通过生物材料与待测物质的特异性识别和反应来实现对物质的检测和分析。
目前，基于酶、细胞和抗体等生物材料的生物传感器已经被应用于氟化物的检测。
生物传感器法具有灵敏度高、专属性强的优势，但其操作复杂且检测时间较长。
土壤环境监测中氟化物的常用检测方法包括离子选择电极法、离子色谱法、紫外可见光谱法、红外光谱法和生物传感器法等。
这些方法具有各自的优缺点，应根据实际需求选择合适的方法进行土壤中氟化物的检测。
HJ873-2017土壤氟化物方法验证
方法验证报告项目名称：水溶性氟化物和总氟化物的测定方法名称：《土壤水溶性氟化物和总氟化物的测定离子选择电极法》报告编写人：参加人员：审核人员：报告日期：1 实验室基本情况1.1 人员情况实验室检测人员已通过标准《土壤水溶性氟化物和总氟化物的测定离子选择电极法》HJ 873-2017的培训，熟知标准内容、检测方法及样品数据采集和处理等,考核合格，得到公司技术负责人授权上岗。
表1参加验证人员情况登记表1.2 检测仪器/设备情况表2主要仪器基本情况1.3 检测用试剂情况表3主要试剂及溶剂基本情况1.4 环境设施和条件情况实验室具有检定合格的温湿度计，环境可以控制在标准要求范围内，满足检测环境条件。
另外实验室配备了洗眼器、喷淋设施、护目镜、灭火器等的安全防护措施，符合实验室安全内务的要求。
2 实验室检测技术能力2.1 方法原理土壤中的水溶性氟化物用水提取，总氟化物用碱熔法提取。
在提取液中加入总离子强度调节缓冲溶液，用氟离子选择电极法测定，溶液中氟离子活度的对数与电极电位呈线性关系。
2.2 标准曲线的绘制2.2.1水溶性氟化物分别移取0mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、10.00mL 氟标准溶液于50mL容量瓶中，加入10.0mL总离子强度调节缓冲溶液，用水定容至标线，混匀。
2.2.2 总氟化物分别移取0mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、10.00mL 氟标准溶液于100mL聚乙烯烧杯中，依次加入20.0mL总氟化物空白试样和1滴-2滴溴甲酚紫指示剂，边摇边逐滴加入盐酸溶液，直至溶液由蓝紫色突变为黄色。
将溶液全部转移至50mL容量瓶中，加入10.0mL总离子强度调节缓冲溶液，用水定容至标线，混匀。
标准系列见表4，可根据实际样品浓度配制，不得少于6个点。
表4 氟标准溶液系列从低浓度到高浓度依次将标准系列溶液转移至100mL聚乙烯烧杯中，插入电极，搅拌，待仪器读数稳定（电极电位响应值波动不大于0.2mV/min）后，记录电位响应值。
GBT 22104-2008 土壤质量 氟化物的测定 离子选择电极法
土壤中氟化物的测定离子选择电极法1 原理当氟电极与含氟试液接触时，电池的电动势随溶液中氟离子活度的变化而改变(符合能斯特方程)，当溶液的总离子强度为定值时，其电池的电动势与溶液中氟离子浓度的对数成直线关系。
样品用氢氧化钠在高温熔融后，用热水浸取，并加入适量盐酸，使有干扰作用的阳离子变为不溶的氢氧化物，经澄清除去。
然后调节溶液的pH至近中性，在总离子强度缓冲溶液存在的条件下，直接用氟电极法测定。
2干扰及消除常见的Al3+、Fe3+对测定有严重干扰，Ca2+、Mg2+、Si4+、Zr4+、Th4+、Ce4+、Sc3+及H+等多数阳离子也有一定的干扰，其干扰程度取决于这些离子的种类和浓度，氟化物的浓度和溶液的pH等。
由于电极对F-的选择能力只比OH-大近10倍，显然OH-是氟电极的重要干扰离子。
其他一般常见的阴阳离子均不干扰测定。
为了减少分析试液各离子浓度和活度之间的差异所造成的误差，加入总离子强度缓冲液是必不可少的。
通常采用高浓度的柠檬酸钠和钛铁试剂作为络合剂。
测定体系的氟浓度一般为10-4～10-5mol／L，当加入1mol／L浓度的柠檬酸钠溶液，并使溶液的pH保持在6．0—7．0之间时，氟电极就能在最理想的范围内进行测定。
加入柠檬酸钠可掩蔽3 000μgAl3+或Fe3+。
3 适用范围本方法最低检出限为2.5μg氟，适用于一般土壤、岩石、沉积物中氟化物的测定。
4 仪器4．1 氟离子选择电极和饱和甘汞电极。
4．2 离子活度计pH计(精度±0．1mV)。
4．3 磁力搅拌器。
4．4 聚乙烯杯(100mL)。
4．5 镍坩埚(50mL)。
4．6 马福炉。
5 试剂5．1 氟标准储备液：准确称取基准氟化钠(NaF，105～110℃烘干2 h)0．2210 g，加水溶解后移入1 000mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
贮在聚乙烯瓶中，此溶液含氟100μg／mL。
5．2 氟标准使用溶液：用五分度吸管吸取氟标准储备液10．00mL，注入100mL容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。
土壤及废弃物中氟化物检测方法-氟选择性电极法
土壤及废弃物中氟化物检测方法－氟选择性电极法NIEA M401.00B一、方法概要废弃物及土壤样品经沸腾的硫酸蒸馏生成氟硅酸（Fluosilicic acid）后，加入含有强螯合剂之缓冲液，可将其转化成自由氟离子，并消除多价阳离子及pH之干扰，利用氟选择性电极与参考电极，测定氟离子之氧化电位，以决定样品中氟化物浓度。
二、适用范围本方法适用于一般及事业废弃物、土壤、底泥沉积物及海洋弃置物质中氟化物含量之测定。
三、干扰(一) 样品pH值偏高或偏低时会产生干扰，故测定时样品pH应在5与9之间。
(二) 多价之阳离子如Al3+、Si4+、Fe3+，因与氟离子生成复合物，形成干扰，干扰程度视阳离子复合物浓度、氟离子浓度及样品之pH值而异，于样品中加入总离子强度调节缓冲剂，能消除阳离子及pH值之干扰。
(三) 某些干扰物质在不同的浓度下会对1.0 mg F- / L造成0.1 mg F- / L的干扰，如表一所示。
四、设备及材料(一) 蒸馏装置：如图一所示。
(二) 电位计：附参考电极、氟选择性电极。
(三) 磁石搅拌器及磁石（包覆铁氟龙外膜）。
(四) 秒表或定时器。
(五) 温度计。
(六) 分析天平：可精秤至0.1 mg。
五、试剂(一) 试剂水：不含待测物及干扰物质之蒸馏水或去离子水。
(二) 浓硫酸：试药级。
(三) 氢氧化钠溶液，6 N：溶解240 g氢氧化钠于试剂水中，待冷却后定容至1 L。
(四) 总离子强度调节缓冲剂（Total ion strength adjust buffer，TISAB）：１、取约500 mL试剂水，置于1 L之烧杯，加入57 mL冰醋酸（Glacial acetic acid）、58 g 氯化钠及4.0 g 1,2-环己烯二胺四醋酸（1,2-Cyclohexylene dinitrilo tetraacetic acid，简称CDTA），搅拌至溶解，将烧杯置于冷水浴中，搅拌并缓慢加入6 N氢氧化钠溶液，直至pH值为5.0～5.5（约需125 mL氢氧化钠溶液），将溶液移入1 L量瓶内，加试剂水定容至刻度。
土壤氟化物的测定离子选择电极法
土壤氟化物的测定离子选择电极法
土壤氟化物的测定离子选择电极法是一种常用的土壤中氟化物含量的测定方法。
测定原理：离子选择电极是一种特殊的电极，其表面上涂有特定的选择性离子交换膜或具有特定离子交换基团的介质。
当待测溶液中含有待测离子时，离子选择电极上的选择性离子交换膜或基团会与待测离子发生特异性反应，导致电极表面电位发生变化，进而测量该电位变化以确定离子浓度。
测定步骤：
1. 准备土壤样品，将其干燥并研磨成粉末状。
2. 将土壤样品与适量的溶剂混合，以提取土壤中的氟化物。
3. 使用离子选择电极将提取液与标准溶液比色，根据反应产物的颜色变化以及电极表面电位变化进行氟化物浓度的测定。
4. 根据测定结果计算土壤中氟化物的含量。
优点：
1. 方法简单方便，操作相对较容易。
2. 灵敏度高，可以测定多种不同浓度范围内的氟化物。
3. 测定结果准确可靠。
缺点：
1. 受到干扰物质的影响，需要进行样品预处理和干扰校正。
2. 离子选择电极可能受到腐蚀和污染，需要定期进行维护和更换。
需要注意的是，离子选择电极只适用于测定土壤中溶解态的氟化物，不适用于测定土壤中固态的氟化物。
此外，测定结果可能受到土壤中其他离子的干扰，因此在测定时需要进行干扰校正。
参考文献：
1. 罗海生，胡永生，段颖，等. 土壤离子选择电极测硒原理及其应用. 硅酸盐通报, 2006, 25(3): 457-461.
2. 苗元杰. 离子选择电极测定土壤Cd2+和Fe2+的方法研究.广西师范大学硕士学位论文, 2006.。
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土壤中氟的测定（离子选择电极法）
周艳妮
范艳春
二○○四年六月
土壤中氟的测定
（离子选择电极法）
一、方法概述
氟电极电位与待测溶液中氟离子活度遵循奈恩斯特方城，在PH 为6.5—8的条件下，用柠檬酸钠掩蔽干扰元素，利用氟离子选择电极与饱和甘汞电极来测定待测溶液的平衡电位，电位与氟离子浓度的标准曲线上可求得相应氟的含量。
二、仪器与试剂
1、仪器：PHS—3C精密PH计。
氟离子选择性电极，饱和甘汞电极
磁力搅拌器
2、试剂：氟标准溶液：称取1.050g优级纯NaF（经500i灼烧15min于干燥器中冷却）溶于二次水中，移入500ml容量瓶中，用水（二次）稀至刻度，摇匀后转移至塑料瓶中贮存，此溶液1mg/ml。
氟标准工作液：将上述氟的标准溶液逐级稀释成10mg/ml的标准工作液。
柠檬酸钠溶液：称取柠檬酸钠294克溶于水中，稀释至一升，用1+1盐酸调节PH为6.8，此溶液为1M.
酚红（0.1％）称取0.1g酚红溶于60ml无水乙醇中，用水稀释至100ml。
盐酸：（1+1）（1+9）
三、分析手续
1、移取测钨、钼的清夜5ml于25ml比色管中，加1d酚红指示剂，先用（1+1）盐酸溶液中和，再用（1+9）盐酸中和至橙黄色，加入1d1％氢氧化钠溶液后，加入1M柠檬酸钠5ml，用二次水稀释到刻度，摇匀，倒入25魅力小烧杯中，在不断搅拌小测定平衡电位，电位于氟离子浓度的负对数成正比，绘制相应的曲线，求出对应的含量。
2、绘制标准曲线
移取10μg/ml F的标准工作液，0.5、1.0、1.5、2.0、4.0、6.0ml 比色管中，补加5ml样品空白溶液，加1d0.1％酚红指示剂。
以下同样品操作。
四、检出限：
依照上述选择好的工作条件，对空白样品进行12次测定，计算其检出限：见下表
μg
计算公式：C＝
0.500g×5/100
五、精密度与准确度：
依照上述条件，对国家标准土样GSS1－8进行12次测量，结果见下表
元素：F W（F）/10－6
六、讨论
1、溶液的PH＜7时，测量结果偏低，PH＝5时，结果最低，为了保持PH＞7，用10％HCl调至中和时一定不能过量，实验证明，反加一滴1％NaOH溶液能保证得到较好的测试结果。
2、电极使用前，须在低浓度氟溶液中活化5－6小时，用完后用二次水洗净，用滤纸吸干水后保存起来。
3、碱液不宜在玻璃器皿中久置，应立即中和测定，否则结果偏高。