牙膏中的有效氟测定
离子选择性电极测定牙膏中氟离子含量
实验七离子选择性电极测定牙膏中氟离子含量1 实验目的了解离子选择性电极法的基本原理及其实验注意事项；熟练掌握离子选择性电极法测定牙膏中氟离子含量的实验操作。
2 实验原理2.1方法原理流动注射分光光度法的基本原理是在把一定体积的试样溶液注入到一个流动着的、非空气间隔的试剂溶液（或水）载流中。
被注入的试样溶液与载流中的试剂混合、反应，在反应盘管中形成一个区域。
进入流通检测器进行测定分析及记录。
在酸性介质中，水中的亚硝酸盐与磺胺反应生成重氮盐，再与盐酸萘乙二胺偶联生成红色染料，于540 nm波长处测定吸光值。
2.2仪器原理FIA 基本流路系统一般包括:载液驱动系统、注入阀或进样器、微型反应器、流通式检测器( 折光计、比色计、紫外/可见分光光度计、离子选择电极、原子吸光光度计、荧光计等) 、信号记录装置[1]。
其中蠕动泵驱动载液以恒定流率流过细微的管路;注入阀将一定体积的样品溶液重现地注入载液中;微型反应器则使注入的样品带在其中适当地分散, 并与载液( 或试剂) 中某些组分进行反应, 生成能使检测器产生适量响应值的产物;检测器和信号记录装置测量和记录下响应值数据。
FIA的三大要素：试样注入：通过进样阀实现控制进样体积或进样时间；试样带受控分散：反应盘管中完成；时间控制的高度再现：由泵和流路转换阀决定可在非平衡状态下检测。
泵：用于驱动载流通过细管；进样阀：重现地定量注入样品；转换阀：进行流路切换较少使用；转换阀：进行流路切换较少使用；反应器（管）：样品带在其中分散并与载流试剂中的组份反应，包括空管式反应器、填充床反应器以及单珠串反应器；检测器：检测样品带在分散过程中的反应情况，包括分子光谱检测器、原子光谱检测器、电化学检测器以及质谱检测器；输出一般为一个峰一次进样。
其特点主要包括：简单、方便、精确、重现、快速、可处理大量样品、样品和试剂用量少、可在平衡和非平衡状态下完成测定、密闭、减少污染和不安全因素。
流动注射分光光度法的流路图如图1所示。
氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量
《仪器分析实验》
中南民族大学工商学院
实验五 氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量
E1= _____________ mv； E2= ___________ mv ；E3= ___________ m （Cs=100μg/mL；Vs=0.25 mL；Vx=25.00 mL）
稀释法是在测出E2后的溶液中加同体积的空白溶液， 然后测定其电位E3，则实际响应斜率为：
S2 E3 E2 E3 E2
CF- （μg/mL）
100
10
1
0.1
lgCF-
2
1
0
-1
E（mv）
以E为纵坐标，以lgCF-为横坐标作图，斜率即为 电极的响应斜率S1，给出回归方程和相关系数。
4、一次标准加入法
(1)准确移取上述试样溶液25 mL于100 mL的干燥塑料烧 杯中，放入搅拌磁子，安装电极，测定电动势E1，即为样 品的电动势。 (2) 向上述己测定样品电动势的溶液中准确加入0.25 mL 浓度为100 μg/mL的氟标准溶液，放入搅拌磁子，搅拌 均匀，测定其电动势E2，准确移取空白溶液25.00 mL加 到上面测过E2的试液中，搅拌均匀，测其电动势E3。通 过E2和E3计算电极的响应斜率S2。
总离子强度调节缓冲剂（TISAB）。
四、操作步骤
1、氟电极的准备 连接电极，预热30 min，再用去离子水清洗电极到空白电位， 即氟电极在去离子水中的电位，约320 mv以上（各种类型的 电极的此值不同）。 2、样品溶液的配制 准确称取牙膏样品0.1~0.2克，用50°C温水使其溶解后 转移至100 mL容量瓶中，加入TISAB溶液10 mL，用去 离子水稀释至刻度，定容，摇匀，即得供试样溶液。
低频核磁共振仪测定牙膏中可溶性氟含量
低频核磁共振仪测定牙膏中可溶性氟含量【摘要】本研究利用低频核磁共振仪测定了牙膏中可溶性氟含量。
首先介绍了低频核磁共振仪的原理，说明了其在氟含量测定中的优势。
然后详细描述了实验方法，包括样品制备、测定条件等。
通过实验结果分析发现，不同牙膏中的可溶性氟含量存在差异，并探讨了影响因素。
最后总结了实验的优势，比如准确性和快速性，并展望了未来可能的研究方向。
这项研究为牙膏氟含量的检测提供了一种快速而可靠的方法，有助于监督牙膏产品的质量和安全性。
【关键词】低频核磁共振仪、牙膏、可溶性氟含量、实验方法、结果分析、影响因素、实验优势、实验总结、展望。
1. 引言1.1 背景介绍低频核磁共振技术是一种常用于化学分析和结构表征的非破坏性分析方法，其原理是基于原子核在外加磁场作用下的共振吸收现象。
该技术具有灵敏度高、分辨率高的优点，能够对样品中的不同核素进行定量分析和定性分析。
牙膏作为人们日常生活中常用的洁白护齿用品，其中添加了一定量的氟化物成分，用以预防龋齿和保护牙齿。
对牙膏中可溶性氟含量的准确测定具有重要意义。
传统的测定方法存在着操作复杂、时间耗费长、准确度不高等缺点，而低频核磁共振技术能够提供一种新的快速、准确、非破坏性的分析手段。
本研究旨在利用低频核磁共振仪对牙膏中可溶性氟含量进行测定，探索其在该领域的应用潜力。
通过该研究，将为牙膏生产企业提供一种高效、准确的质量控制方法，为用户提供更加安全、有效的口腔护理产品。
1.2 研究目的本研究旨在通过低频核磁共振仪测定牙膏中可溶性氟含量，探究不同牙膏产品中氟化物的释放情况，为消费者选择牙膏产品提供科学依据。
具体研究目的包括：1. 测定多种牙膏产品中可溶性氟的含量，分析不同品牌、不同类型的牙膏在氟释放方面的差异；2. 探究可溶性氟含量与牙膏成分、功能性等因素之间的关系，分析影响氟释放的因素；3. 探讨低频核磁共振仪在牙膏中氟检测方面的应用优势，为牙膏中氟含量的准确检测提供技术支持。
离子选择电极法测定含氟牙膏中氟的含量
C x V x C s V sV x V sC x C s V sV xC x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LaF3单晶制成，电极电位（25°C）为:b 0.0592 log a F测量电池为：氟离子选择电极丨试液（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0对logC作图，然后由测得的未知试液的电位值0,在标准曲线上查得其浓度。
标准加入法，首先测量体积为V<、浓度为C x的被测离子试液的电位值0 x,若为一价阳离子：X b slog a x b slog f x C x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0 1:V S C S V X C Xb slog f ■V S V X若V s<V X （通常为100倍），Vs可忽略，则假定f x-f s,合并以上两式重排后取反对数：CC x10 S1式中为两次测得的电位值之差；s为电极的实际斜率，可从标准曲线上求出。
用标准加入法时，通常要求加入的标准溶液的体积比试液体积小100倍，浓度大100倍，使加入标准溶液后测得的电位变化达20—30mV三仪器与试剂仪器数字离子酸度计；磁力搅拌器；电极：氟离子选择电极和饱和甘汞电极。
试剂1.0 x 10-1 mol/L F —标准贮备液：准确称取NaF（120°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 x 10-2—1.00 x 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NaCI 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。
氟离子选择性电极测定牙膏中氟的含量
五、数据处理
S 2.303RT nF
S —电极响应斜率
1、工作曲线法
电动势和氟离子浓度之间的关系如下：
2.303RT
EK
F
lg
c F
根据回归方程、回归方程的斜率S1和上述测得的E1值计算CF-.
牙膏样品中氟质量浓度计算公式
氟质量浓度(1) CF 100103 (mg / ml) mx
2、一次标准加入法（稀释一倍法得斜率）：
空白溶液的制备：取100 mL容量瓶一个，加入TISAB溶液 10 mL，用去离子水稀释至刻度，摇匀。
3、工作曲线法 准确移取5.00 mL 100 μg/mL NaF储备液（内含TISAB） 置于50 mL的容量瓶中，加入TISAB 4.5 mL，用去离子水 稀释至刻度，摇匀。用逐级稀释法配成100、10、1、0.1 μg/mL的一组标准溶液，按顺序从高到低依次测定上述配 制的标准溶液的电动势，记录数据如下
E1= _____________ mv； E2= ___________ mv ；E3= ___________ m （Cs=100μg/mL；Vs=0.25 mL；Vx=25.00 mL）
稀释法是在测出E2后的溶液中加同体积的空白溶液， 然后测定其电位E3，则实际响应斜率为：
S2 E3 E2 E3 E2
lg 2
0.301
牙膏样品试液中氟浓度计算公式：
CF
C
E 2E1
(g / ml )
10 S 2 1
牙膏样品中氟质量浓度计算公式：
氟质量浓度(2) CF 100103 (mg / ml) mx
六、思考题
1、用氟电极测得F-原理是什么？ 2、用氟电极测得的电位是F-的浓度还是活度的
仪器分析实验报告：直接电位法测定牙膏中的氟离子
选择电极直接电位法测定牙膏中的氟离子含量111111(1111111院，，519072)摘要: 本文采用氟离子选择性电极直接电位分析法测定了牙膏样品中的氟元素含量。
使用TISAB（总离子强度调节缓冲溶液）稳定溶液的总离子强度及pH，测定了一系列含氟离子溶液的标准曲线，在0.01-0.00001 mol/L的围线性相关系数为1.0000。
结果表明本牙膏样品中的氟含量为0.595 mg/g，符合标准规定的含氟牙膏中氟含量围。
关键词: 氟离子牙膏选择电极直接电位法1 前言氟为人体必需元素，若饮用水中氟含量过高，会引起牙釉和骨软症，而适量氟对预防龋齿有利。
龋病是一种危害人类牙齿最常见的多发病，尤其以儿童更为普遍。
如何能及早预防儿童龋病的发生，是当今口腔医学上一重大课题。
目前最简便有效的方法是使用含氟化钠的牙膏刷牙，其目的是使氟离子与牙齿表面钙盐结合形成抗酸蚀能力较强的氟磷灰石保护层，以增强牙齿的抗酸蚀能力，达到预防龋齿的目的。
又由于氟化钠有毒，须严格控制其用量，因此测定牙膏中氟的含量具有重要的实际意义[1]。
目前氟化物的测定方法主要有[2-3]:分光光度法、离子色谱法、滴定法、扫描极谱法、原子发射光谱法、荧光法、气相色谱法等。
其中比色法方法简单，但灵敏度低；分光光度法测定时要将样品中F-转化为吸光物质，受条件影响因素较多；离子色谱法作为一种新技术, 发展很快, 但此法大多用于测定阴离子且仪器昂贵；滴定法涉及样品预处理操作，手续繁杂，特别对微量元素的测定准确度和精密度不高；气相色谱法需对分析物进行衍生。
本实验采用氟离子选择性电极法，直接溶样测定牙膏中游离氟，该法与其他方法相比，操作更简单，方便快速，灵敏度高准确，选择性好，仪器简单，成本低，是一种实用的测定氟离子方法。
自从氟离子选择电极问世以来，用该电极直接电位法测定各种水样中的氟便是一种普遍、方便和准确的方法。
氟离子选择电极简称为氟电极，其敏感膜是LaF 3单晶(结构简图见图1)。
含氟牙膏中微量氟的检测分析报告
含氟牙膏中微量氟的检测分析报告）1 前言1.1背景介绍牙膏中的微量氟对人的牙齿有保健作用，氟可以增强牙齿钙的抗酸性，同时抑制细菌发酵产生酸，因此能够坚固骨骼和牙齿，预防龋齿。
但高浓度的氟对人体的危害很大，轻则影响牙齿和骨头的发育，出现氟化骨症、氟斑牙等慢性氟中毒，使得骨头密度过硬，很容易产生骨折，重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒，如果人体每公斤含氟量达到32～64毫克就会导致死亡。
1.2国家规定的最大允许量新国标规定，含氟牙膏必须在外包装上注明氟的添加量，而儿童含氟牙膏还须标明警示性文字。
该标准将成人含氟牙膏的氟含量底线由0.04%提高至0.05%，并规定儿童含氟牙膏中氟含量应在0.05%到0.11%之间。
牙膏产品的pH值由5.0至10.0调整为5.5至10.0. 在牙膏中最大允许浓度为1500mg/kg[1]。
而且对于含氟牙膏中氟含量的规定国际上已有了公认的标准：儿童牙膏中每公斤氟的含量为500毫克，成人牙膏中每公斤氟的含量为1000毫克至1500毫克，只要使用的是符合标准的含氟牙膏，除非故意大量吞咽，否则不可能引起氟中毒。
2 具体方法2.1样品的前处理用离子电极法测定牙膏中氟，由氟离子选择电极作为氟离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为工作电极，与待测溶液组成化学电池，通过测定其电池的电动势从而测定其离子活度（浓度）。
由于氟离子选择电极对待测离子有选择性响应，对于牙膏这种有浑浊度、色度、粘稠的样品可直接测定，省去了对样品进行的繁琐前处理[2]。
2.2仪器与试剂PXD - 2 型离子计一台, PHS- 2 型酸度计一台, 电磁搅拌一套, 氟离子选择性电极、饱和甘汞电极各一个。
2.3实验药品NaF、HAC、NaAC、NaCH 、NaOH、CDTA、柠檬酸钠2.4实验步骤2.4.1 试液酸度的选择配制若干份不同酸度的NaF 标液, 浓度均匀为10- 3mol/L ,分别测其电位值(mv) , 见图1。
牙膏中氟含量的测定实验报告(华南师范大学)
实验报告学生姓名学号专业化学（师范）年级班级课程名称仪器分析实验实验项目牙膏中氟含量的测定实验类型 验证 设计 综合实验时间2020 年11 月8 日指导老师胡小刚实验评分一、实验原理牙膏中添加适量的氟是防龋齿的有效措施，氟在机体内有95%存在于骨骼和牙齿中。
国标规定：总氟量要大于等于牙膏总重的0.04%，并小于等于0.15%；可溶氟或游离氟则必须大于等于0.04%，一般用0.11%的即可。
一般情况下牙膏可溶性氟是游离氟的3. 2～4.5倍。
目前，牙膏生产厂家生产的双氟牙膏除添加氟化钠(钾)以外，还添加了单氟磷酸钠(钾)。
氟化钠在pH值为中性的水中主要以氟离子的形式存在。
而单氟磷酸钠(钾)则主要以单氟磷酸盐的形式存在。
但过量的氟会导致各种慢性氟中毒疾病，饮用水中含有氟的适宜浓度为0.5~1.0mg/L(F-)，当长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水时，则易患斑齿病，如水中含氟高于4mg/L时，则可导致氟骨病。
测定游离氟的方法主要有氟离子选择电极法、氟试剂分光光度法、茜素锆比色法、离子色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、原子发射光谱法、荧光法等。
仪器法虽灵敏，但不易在基层实验室推广应用．分光光度法虽设备简单．但样品需进行繁琐的化学分离，难以获得理想的重复性。
本实验采用氟离子选择电极法，其测定可溶性氟具有方法简便，操作快速，可测线性范围宽，抗阳离子干扰能力强，不受浊度、色度的影响等优点。
因此，得到广泛应用。
氟离子选择性电极以氟化镧单晶为敏感膜，为提高其电导率，在氟化镧中掺杂少量氟化铕。
氟离子选择性电极的电位响应机制是，氟化镧单晶具有氟空穴的固有缺陷，氟离子可以在溶液和空穴之间迁移，因此电极具有良好的选择性。
氟离子选择性电极结构示意图见图12.1。
氟电极与饱和甘汞电极组成的电池可表示为：Ag,AgCl|(10−3mol/L NaF10−1mol/L NaCl) | LaF3 | F−试液 || KCl(饱和),Hg2Cl2 | HgE(电池)=E(SCE)−E(F)=E(SCE)−k+RT/F lnα(F,外)=K+ RT/F lnα(F,外)= K+0.059 lnα(F,外)式中，0.059为25℃时电极的理论响应斜率，其他符号具有通常意义。
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氟离子选择电极测定牙膏和漱口水中的游离氟
适用范围
本方法适用于牙膏和漱口水中的游离氟含量的测定
原理
样品中的游离氟在一定浓度范围和特定的pH范围内，可被氟离子选择的电极检测(ISE)。
SPI 有二个检测方法。
安全需求
由于使用的一些试剂具毒性，应避免与皮肤接触。
操作时, 应佩戴安全眼镜和一次性手套。
处理废液应该符合环境安全的规定。
试剂
氟化钠(NaF),USP级，纯度98.0% Min。
在150o C 4小时干燥后才能使用。
氢氧化钠32% w/w,分析级
氯化铵,分析级
醋酸铵,分析级
CDTA,分析级，纯度98.0% Min。
电极填充液Orion ref. #90-00-02
电极浸泡液Orion ref. #90-00-03
水, ASTM Type I (≥18.2 MOhms-cm)
指示剂:甲酚紫
1000 ppm氟化钠标准溶液
准确称取2.21g氟化钠于150mL烧杯中溶解，再定容至1000mL（使用聚乙烯容量瓶）。
可保存三个月。
离子/pH 缓冲液
准确称取下列各项后定容1000mL。
氯化铵 265g
醋酸铵 53g
CDTA 19g
约加700mL水溶解。
必要时需略加热助溶。
用32% (w/w)氢氧化钠调整到pH 6.0 ± 0.1。
在室温或以下可保存两个月。
指示剂: 加入甲酚紫0.06g。
总氟离子浓度调节缓冲液(TISAB 3) Orion ref. #94-090911。
仪器
用聚碳酸酯或共聚树脂材料离心管
离心机: 分离牙膏中RCF(见备注 1)，18- 20o C用最小12,000转/分钟转速，持续15
分钟。
100mL塑料烧杯
氟离子电极ORION ref. #94-09 或 Metrohm 6.0502.150 或相当的。
ORION十字岔管电接头ORION ref. #90-02-00 或 Metrohm 6. 0726.100 或相当的。
100mL容量瓶 (A级或相当的)
推荐仪器
E692 Metrohm pH/离子计或相当的电位系统。
带键盘的 2 x E725(或 E765) Metrohm Dosimats,一2.5米输送管和20mL、50mL滴管各一个。
替代仪器
5mL刻度移液管和20mL单标移液管 (A级或DIN AS或相当的)
操作程序
氟标准:(推荐使用 Metrohm Dosimats)
移取60mL氟化钠标准溶液,定容至1000mL（使用聚乙烯容量瓶）。
此60 ppm的氟化钠标准溶液可保存两天。
将各种试剂按下表所列的，加入到七个100mL塑料容量瓶内，并定容。
N.B.: 若样品中的F-含量介于标准2号到标准5号的范围,则标准1,6和7号都可省略使用。
氟离子标准: (使用另一种仪器)
移取10mL氟化钠标准溶液,定容至100mL（使用聚乙烯容量瓶）。
此100 ppm的氟化钠标准溶液可保存三个月。
将各种试剂按下表所列的，加入到七个100mL塑料容量瓶内，并定容。
N.B.: 若样品中的F-含量介于标准2号到标准5号的范围,则标准1,6和7号都可省略使用。
把溶液倒入烧杯中，加入转子搅拌5分钟，使溶液充分搅匀，直到电极读数稳定(mV变化值约在0.1 mV/分钟内)。
记录读数mV。
将电极移离溶液，用水清洗, 用棉纸小心地擦干。
重复步骤3到步骤4以测定另一个标准。
以标准氟离子浓度为X轴，以mV读数为Y轴作图。
描出相应的点，画标准曲线，并列出通式y = a + b*log (x)。
电极感应倾斜应是59.0mV/ 2mV/相关系数不应少於0.998。
牙膏样品
准确称取10g样品（精确至0.0001g），溶解并定容至100mL。
再倒入烧杯中，加入转子搅拌15分钟，使溶液充分搅匀。
离心15分钟。
推荐使用 Metrohm Dosimats程序
设定Dosimat 的模式为’DIL’。
移取2mL样品上清液，12mL缓冲液，46mL水（步骤3）到一塑料烧杯中。
使用另一种仪器的程序
移取3.5mL样品上清液， 20mL缓冲液，定容至100mL。
接上步骤4。
把溶液倒入烧杯中，加入转子搅拌5分钟，使溶液充分搅匀，直到电极读数稳定(mV变化值约在0.1 mV/分钟内)。
记录读数mV。
将电极移离溶液，用水清洗, 用棉纸小心地擦干。
以mV读数（步骤5）描出相应的点在标准曲线上，计算出结果。
所有样品遵从步骤1到步骤6。
漱口水样品
称取约35g样品（精确至0.0001g），溶解并定容至50mL。
再倒入烧杯中，加入转子搅拌10分钟，使溶液充分搅匀。
推荐使用 Metrohm Dosimats 程序
设定Dosimat 的模式为’DIL’。
移取2mL样品液（步骤8），12mL缓冲液，46mL水（步骤10）到一塑料烧杯中。
使用另一种仪器的程序
移取3.5mL样品液，20mL缓冲液，定容至100mL。
接上步骤10。
把溶液倒入烧杯中，加入转子搅拌5分钟，使溶液充分搅匀，直到电极读数稳定(mV变化值约在0.1 mV/分钟内)。
记录读数mV。
将电极移离溶液，用水清洗, 用棉纸小心地擦干。
以mV读数（步骤10）描出相应的点在标准曲线上，计算出结果。
所有样品遵从步骤8到步骤12。
计算
推荐装置
牙膏
W 0.3
x
ppm
Fluoride
%=
ppm = 从标准曲线查得的数据(步骤7)
W = 样品重量(步骤1)
漱口水
W 0.15
x
ppm
Fluoride
%=
Where:
ppm = 从标准曲线查得的数据(步骤6)
W =样品重量(步骤1)
替代方案
牙膏
6
10
x mL in x Aliquot 100
W 100
x ppm Fluoride %=
Where:
ppm = 从标准曲线查得的数据(步骤6)
W =样品重量(步骤
1)
Aliquot =移取上清夜的体积(步骤3或 步骤3a) mLs = 最后样品稀释体积 (步骤3或 步骤3b)
漱口水
6
10
x mL in x Aliquot 50
W 100
x ppm Fluoride %=
ppm =从标准曲线查得的数据(步骤12)
W = 样品重量(步骤
8)
Aliquot =移取上清夜的体积(步骤9或 步骤9a) mLs = 最后样品稀释体积 (步骤9或 步骤9b)
注意事项
1、 RCF(与离心的转速有关)一般以1.118 x 10-5 x r x (RPM)2 为宜。
2、每变化1°C 将引误差4%。
3、25mL 一次性注射器连接塑料管(4mm 内径,约15cm 长)，如图，可轻易把牙膏装入容量瓶底部。