水中氟化物的测定与评价
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（CH3COONa）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。
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（CH3COONa）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：用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶配制每毫升含氟离子10µg的标准溶液。
水质氟化物的测定离子选择电极法
水质氟化物的测定离子选择电极法
氟化物是水质中重要的有毒物质，它可以与水相聚合形成复杂的混合物，影响人体健康，因此需要对水域中氟化物的浓度进行监测。
离子选择电极法是进行水质氟化物分析的
最常用方法，它包括采样、容器、滴定液、试剂和离子选择电极等，全面评价水质氟化物
成分，在行业中得到广泛应用。
离子选择电极法是一种特殊分析仪器，能够同时进行多元组分的测定，其原理是根据
微量测定组分在不同离子强度下的电位差进行分析，因此被称为离子选择电极法。
利用离
子选择电极法测定水质中氟化物时，首先是采样，把水样放入容器，在离子选择电极法测
定完成后，分析表示水质氟化物的浓度。
接下来就是做滴定液，将试剂根据比例加入水样中，使得滴定液有效反应。
如果滴定液的测试结果出现氟化物，则与预定的电位测定参数
一起，在所用的离子选择电极器上进行电位测定。
离子选择电极法测量水质氟化物的特点：一是效率高，容易操作; 二是可以测量多种
氟化物，量程较大; 三是准确、稳定、重复性好，数据可靠可追溯; 四是仪器投资少，价
格较低。
离子选择电极法的优越性使其成为水质氟化物测量的理想工具，且市场供应也很充足。
它能准确、可靠地测定水体中的氟化物含量，是确定水质氟化物浓度和及时预警的有效工具。
但也需要专业技术人员来操作，考虑到可能会存在的准确性、可行性问题，在使用前，一定要充分做好准备，包括完整的操作指南、完整的仪器设备和相关实验设备等，将离子
选择电极法用于监测水质氟化物，才是最可靠的方法。
水中氟化物的测定
三、仪器
1.氟离子选择电极 2.饱和甘汞电极 3.精密pH计 4.磁力搅拌器
四、试剂
1.离子强度缓冲液Ⅱ 2.氟化物标准储备液（1mg/ml）
五、方法步骤
标准加入法 1.吸取50ml水样于200ml烧杯中，加入50ml离子强 度缓冲液Ⅱ，插入氟离子选择电极和饱和甘汞 电极，在匀速搅拌下连续搅拌溶液，待电位稳 定后，在继续搅拌下读取平衡电位值（E1,mV）。
六、结果与评价
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)
指标
氟化物（mg/L）
限值
1Hale Waihona Puke 0水中氟化物的测定一、目的要求
掌握氟离子选择电极法检测氟化物的原理及 方法步骤。
二、测定原理
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,即 膜电位.
膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关. 氟电极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.
2.于上述溶液中加入0.5ml氟化物标准溶液，在搅 拌下读取平衡电位(E2,mV)
3.计算
V1 1 （F 1） V2 1 E 2 E1 Log（ ） 1 K
（F 1）
——水样中氟化物的质量浓度（mg/L）
——加入标准贮备液的质量浓度（mg/L）
1
V1 ——加入标准贮备液的体积（ml） V2 ——加入水样的体积（ml） K ——测定水样的温度t℃时的斜率，其值为0.1985（273+t℃）
水中氟化物的测定
4 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0.2210 g基准氟化钠(NaF)(预先于105～110℃烘干2 h 或者于500～650℃烘干约40 min，冷却)，用水溶解后转入1000 mL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100 μg。
（2）乙酸钠溶液：称取15 g乙酸钠(CH3COONa)溶于水，并稀释至100 mL。
（3）盐酸溶液：2 mol/L。
（4）总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)：称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85 g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至5～6，转入1000 mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
（5）水样1，2。
5 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，将各开关置于“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用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶制备每毫升含氟离子10μg的标准溶液。
（3）标准曲线绘制用吸液管取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL氟化物标准溶液，分别置于5只50 mL 容量瓶中，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。
分别移入100 mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳态电位值(E)。
在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。
在半对数坐标纸上绘制E-lgcF-标准曲线，浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。
（4）水样测定用无分度吸液管吸取适量水样，置于50 mL容量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。
将其移入100 mL聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值(Ex)。
实验三 水中氟化物的测定
实验三水中氟化物的测定（离子选择电极法）一．实验目的1．通过实验，了解离子选择电极法测定氟化物的基本原理。
2．掌握氟度计的使用方法。
二．实验原理氟离子选择性电极的传感膜为氟化镧（LaF3）单晶片，与含氟试液接触时，电池的电动势（E）随溶液中氟离子活度的变化而改变（遵守能斯特方程）。
当溶液的总离子强度为定值时服从下述关系式：E与lga F-成直线关系，2.303RT/F为该直线的斜率，亦为电极的斜率。
即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成线性关系。
本方法的检测限范围为0.05-1900 mg/L，水样的颜色、浊度不影响测定，适用于地表水、地下水和工业废水中氟化物的测定。
三．实验仪器、设备1．氟离子选择电极。
2. 饱和甘汞电极。
3．精密氟度计（精确到0.01pF）。
4．磁力搅拌器（带塑料包裹的搅拌子）。
5．100mL聚乙烯杯。
6．容量瓶。
7．50mL移液管、10mL吸管四．实验试剂1．0.01mol/L（pF=2.00）定位标准溶液：称取0.4198g基准氟化钠（NaF）（预先在105～110℃干燥2h，或者在500～650℃干燥约40min，冷却），用水溶解后转入1000mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀，贮存于聚乙烯瓶中。
此溶液氟离子（F-）摩尔浓度为0.01mol/L，pF=2.00。
2．0.0001mol/L（pF=4.00）斜率标准溶液：移取10.00mL0.01mol/L 定位标准溶液于1000mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀，贮存于聚乙烯瓶中。
此溶液氟离子（F-）摩尔浓度为0.0001mol/L，pF=4.00。
3．乙酸钠溶液：称取15g乙酸钠（CH3COONa）溶于水，并稀释至100mL。
4．盐酸溶液：2mol/L。
5．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。
五．实验步骤1．仪器准备：仪器功能开关至pF档，温度补偿旋钮至溶液温度值，将清洁的氟离子选择电极（电极组）接入仪器。
水质 氟化物的测定
水质氟化物的测定水质是指水中所含有的各种化学物质的性质和含量，其中氟化物是水质中常见的一种化学物质。
本文将介绍氟化物的测定方法及其对水质的影响。
一、氟化物的测定方法氟化物的测定方法主要有离子选择性电极法、离子色谱法和光度法等。
离子选择性电极法是一种常用的测定氟化物含量的方法。
该方法利用离子选择性电极与氟离子之间的选择性反应，通过测定电极的电位变化来确定氟离子的浓度。
离子色谱法是一种准确、灵敏的测定氟化物的方法。
该方法利用离子交换柱将水样中的氟化物分离出来，再通过检测器测定其浓度。
离子色谱法具有高灵敏度、高选择性和高准确性的优点。
光度法是一种常用的快速测定氟化物的方法。
该方法利用氟化物与特定试剂反应产生的显色反应，通过测量反应产物的吸光度来确定氟化物的浓度。
二、氟化物对水质的影响适量的氟化物对人体有益，可以预防龋齿。
但当水中氟化物超过一定浓度时，就会对人体健康产生负面影响。
高浓度的氟化物会引起氟中毒，主要表现为骨骼病变和牙齿病变。
骨骼病变主要表现为骨质疏松、骨折等症状，严重者可能导致畸形。
牙齿病变主要表现为氟斑牙和牙齿发黄。
氟化物还会对环境产生一定的影响。
过量的氟化物会对水生生物造成毒害，影响水生态系统的平衡。
三、氟化物的控制与治理为了保障水质安全，对于含氟化物超标的水源，需要进行相应的控制与治理。
可以通过加装氟化物去除装置来减少水中氟化物的含量。
常用的去除氟化物的方法有活性炭吸附、反渗透、离子交换等。
加强水源地的保护与管理，防止氟化物源的污染。
定期对水源地进行监测和评估，采取相应的保护措施，减少氟化物的输入。
加强水处理工艺的控制与优化。
通过合理的水处理工艺，如增加沉淀、过滤和气浮等步骤，可以有效去除水中的氟化物。
四、结语氟化物作为水质中常见的一种化学物质，其浓度的高低对人体健康和环境都有一定的影响。
因此，及时测定水中氟化物的含量，采取相应的控制与治理措施，是保障水质安全的重要措施。
希望通过本文的介绍，能增加对氟化物测定及其对水质的影响的了解，为保护水资源和人民健康作出贡献。
水中氟化物的测定与评价
2.303RT E K F lg aF
式中：K—常数；R—气体常数，取值8.314伏特，
库仑/开·摩尔；T—绝对温度；F为法拉第常数96487库仑。
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若在待测试液中加入适量的惰性电解质(如硝 酸钠)，使离子强度保持不变，即使离子的活度系 数其为浓一度常〔数F－，〕那来么代上替式，的在氟25离℃子，活上度述aF表－便达可式用可 改写为
读，等指示稳定后在读，溶液愈稀，达到稳定所 需要的时间越长）按浓度由低至高的顺序依次测 定10－6，10－5，10－4，10－3，10－2M的氟化钠溶 液的毫伏数。以E－lg[F－]绘制标准曲线。
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３．水样的测定
用移液管移取50ml饮用水于100ml容量瓶中， 加入10mlTISAB溶液，用去离子水稀释至刻度， 摇匀后，转移到聚乙烯烧杯中，待测定。
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环境化学实验
实验五 水中氟化物的测定与评价 环境工程教研室
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一、实验目的 学会正确使用氟离子选择电极和酸
度计，了解氟电极的构造，掌握直接 电位法测定原理及实验方法。
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二、实验原理
由氟离子选择电极(简称氟电极)、银－ 氯化银电极与待测试样溶液组成原电池， 测量得到的电动势E与氟离子活度aF-的对数 呈线性关系为
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将各浓度标液分别移入100ml的聚乙烯烧杯，加 入搅拌磁子，用去离子水将电极洗净，用滤纸吸 去悬挂在电极上的水滴，把电极插入盛有浓度为 10－6氟化钠标准溶液的烧杯中，开启磁力搅拌 器。进行缓慢、稳定的搅拌。按下“读数”开关， 读取仪器指示的毫伏数。
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注意：考虑电极达平衡电位的时间，不要急于
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式中：K—常数；R—气体常数，取值8.314伏特，
库仑/开·摩尔；T—绝对温度；F为法拉第常数96487库仑。
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若在待测试液中加入适量的惰性电解质(如硝 酸钠)，使离子强度保持不变，即使离子的活度系 数其为浓一度常〔数F－，〕那来么代上替式，的在氟25离℃子，活上度述aF表－便达可式用可 改写为
2.记录未知试样溶液的毫伏数，由
标准曲线查得其氟离子浓度〔F－〕 ，
并按下式计算饮用水中氟含量。
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WF=〔F－〕×100/50.0×MF×1000
式中： WF为每升水样中含氟的毫克数
（mg/L）； MF为氟的原子量。
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The END
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2021
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四、试剂
１．0.100M氟化钠标准溶液： 称取4.1988克氟化钠与烧杯中，用去离
子水溶解后，转移至1000ml容量瓶中稀释 至刻度，摇匀，储存于聚乙烯瓶中，备用。
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２．总离子强度调节缓冲液(TISAB)：
称取29克硝酸钠和2.0g二水合柠檬酸钠，溶 于500ml体积比为1:1的醋酸与500ml5M的氢氧化 钠混合液中，测量溶液的pH,若pH值不在5.0~5.5 之间，可用5N氢氧化钠或6N盐酸调节。
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２．标准曲线的绘制
首先配制合适浓度的氟标准系列，用移液管吸取 10ml 0.100M的氟化钠标NaF标液和10mlTISAB 缓冲液，于100ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻 度，摇匀，此溶液为标准使用液10－2M，逐级稀 释配成浓度为10－2，10－3，10－4，10－5，10－6M 的一组标准溶液，即为标准系列。
读，等指示稳定后在读，溶液愈稀，达到稳定所 需要的时间越长）按浓度由低至高的顺序依次测 定10－6，10－5，10－4，10－3，10－2M的氟化钠溶 液的毫伏数。以E－lg[F－]绘制标准曲线。
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３．水样的测定
用移液管移取50ml饮用水于100ml容量瓶中， 加入10mlTISAB溶液，用去离子水稀释至刻度， 摇匀后，转移到聚乙烯烧杯中，待测定。
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5．3mol/L氯化钾KCl溶液（pH电极补 充液，且pH电极使用前应在该溶液中 浸泡24h）
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6．饱和氯化钾KCl溶液（银－氯化银电 极补充液）
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五、实验步骤 １．PHSJ－4A型酸度计的调节
按酸度计说明书校好仪器。氟电极接酸 度计负端，银－氯化银电极接正端，扳到 mv档。（测量前仪器要先预热15min以上， 测量时银－氯化银电极下端的橡皮帽与上 端的橡皮套应取下）。
将清洗过的氟电极，用滤纸吸取悬挂着的水 滴，插入待测液烧杯中（事先放好水样），搅 拌数分钟，读取稳定的毫伏数。根据测得的毫 伏数，由标准曲线可查得相应的氟化物浓度值。
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４． 空白试验 用蒸馏水代替水样，按测定样品的
条件和步骤进行测定。
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六、数据处理结果
1.记录氟化钠标准系列各点测得的 毫伏数，绘制E对lg〔F－〕的标准曲 线。
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3．pH=4.005标准缓冲溶液（用于标 定pH计）：
称取GR邻苯二甲酸氢钾1.021g溶于 100ml的重去离子水中。
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4．pH=6.865标准缓冲溶液（用于标 定pH计）：
称取GR磷酸二氢钾0.34g与GR磷 酸二氢钠0.355g溶于100ml的去离子 水中。
E=K1-0.059lg〔F－〕 式中：K1为常数； 由上式可见，电动势E与Lg〔F－〕成线性关 系。因此，只要作出E对Lg〔F－〕的标准曲线， 便可由水样测得E，从标准曲线上求得的水样中 氟离子的浓度。
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三、仪器
PHSJ－4A型酸度计；CSBF－1型氟电极；银 －氯化银电极；磁力搅拌器 容量瓶 100ml 7个 移液管 50ml 1支；1ml 1支；10ml 2支 聚乙烯烧杯 100ml 7个 滤纸 镊子
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将各浓度标液分别移入100ml的聚乙烯烧杯，加 入搅拌磁子，用去离子水将电极洗净，用滤纸吸 去悬挂在电极上的水滴，把电极插入盛有浓度为 10－6氟化钠标准溶液的烧杯中，开启磁力搅拌 器。进行缓慢、稳定的搅拌。按下“读数”开关， 读取仪器指示的毫伏数。
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注意：考虑电极达平衡电位的时间，不要急于
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环境化学实验
实验五 水中氟化物的测定与评价 环境工程教研室
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一、实验目的 学会正确使用氟离子选择电极和酸
度计，了解氟电极的构造，掌握直接 电位法测定氟离子选择电极(简称氟电极)、银－ 氯化银电极与待测试样溶液组成原电池， 测量得到的电动势E与氟离子活度aF-的对数 呈线性关系为