離子選擇電極法測定氟
方法提要
試樣用氫氧化鈉熔融后，用水浸取熔塊，使氟與部分元素的化學(xué)鍵解離而釋放出氟離子。在pH6.8～7.2的檸檬酸-三乙醇胺溶液中，以氟離子選擇電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，用離子計(jì)測定試液中的電位值。
方法適用于水系沉積物及土壤中氟量的測定。
方法檢出限(3s):20μg/g氟。
測定范圍:60～3400μg/g氟。
儀器及材料
離子計(jì)精度0.1mV。
氟離子選擇電極要求氟含量在10-1～10-5mol/L內(nèi)，電極電位與濃度的負(fù)對數(shù)呈良好的線性關(guān)系。電極使用前在0.001mol/LNaF溶液中浸泡1h，使之活化，然后用水清洗至說明書上的規(guī)定值(一般在去離子水中的電位為-320mV)。
飽和甘汞電極。
電磁攪拌器。
石墨坩堝30mL。
試劑
氫氧化鈉。
鹽酸。
乙醇。
檸檬酸鈉溶液稱取500g檸檬酸鈉，用水溶解后，加水稀釋至1700mL，攪勻，備用。
氫氧化鈉溶液(50g/L)稱取5gNaOH置于200mL塑料燒杯中，加水溶解后，用水稀釋至100mL，貯存于塑料瓶中備用。
三乙醇胺緩沖溶液(pH=7.0)量取200mL三乙醇胺，加入約215mL(1+1)HCl，調(diào)節(jié)溶液pH在6.8～7.1范圍，再用水稀釋至1000mL。
氟標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰρ(F)=100μg/mL稱取0.2210g已在500℃烘焙15min，并在干燥器中冷卻的優(yōu)級純氟化鈉，置于150mL塑料燒杯中，加入100mL水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，立刻移入凈化的塑料瓶中。
氟標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱρ(F)=10.0μg/mL分取50.00mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰ，移入500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，立刻移入凈化的塑料瓶中。
酚紅指示劑(1g/L)稱取0.10g酚紅置于100mL燒杯中，加入100mL水及數(shù)滴NaOH溶液使之溶解。
校準(zhǔn)曲線
于一組25mL容量瓶中，分取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ，再分取0.80mL、1.60mL、2.40mL、3.20mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰ。分別加入5mL空白試驗(yàn)溶液［為了便于控制體積，可將兩份空白試驗(yàn)溶液合并在同一個100mL容量瓶中，這樣就可以加入分取試樣溶液體積的一半］。再加入7.5mL檸檬酸鈉溶液，搖勻。加2滴酚紅指示劑，用(1+1)HCl和氫氧化鈉溶液調(diào)至溶液呈橙紅色pH6.8～7.1，加入2.5mL三乙醇胺緩沖溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，配成0.00μg/mL、0.20μg/mL、0.40μg/mL、0.80μg/mL、1.60μg/mL、3.20μg/mL、6.40μg/mL、9.60μg/mL、12.80μg/mL的氟標(biāo)準(zhǔn)系列。
將溶液倒入50mL塑料杯中，放入1根轉(zhuǎn)子，將塑料杯放在電磁攪拌器上，插入氟離子選擇電極和飽和甘汞電極，在轉(zhuǎn)子不斷攪拌下，在離子計(jì)上測定并讀取平衡后穩(wěn)定的電位值。以氟量(lgC)為橫坐標(biāo)，氟離子選擇電極電位值為縱坐標(biāo)，在半對數(shù)紙上繪制校準(zhǔn)曲線。
分析步驟
稱取0.5～1.0g(精確至0.0001g)試樣(粒徑小于0.075mm，經(jīng)室溫干燥后，裝入磨口小玻璃瓶或小塑料瓶中備用)置于30mL石墨(或鎳)坩堝中，放入高溫爐內(nèi)，升溫至450℃焙燒1h(石墨坩堝宜低于400℃;若有機(jī)質(zhì)較低，可不焙燒)，取出冷卻。加入幾滴乙醇潤濕試樣，加入6gNaOH，放入高溫爐內(nèi)，慢慢升溫至620℃，保溫15min。取出，稍冷后，將坩堝放入盛有60mL沸水的150mL塑料燒杯中(若溶液中有錳離子的綠色，可加入幾滴乙醇還原)。待熔融物完全脫落后，用水洗出坩堝，冷卻至室溫，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。放置澄清或干過濾。
分取10.00mL澄清溶液于50mL塑料燒杯中，加入7.5mL檸檬酸鈉溶液，搖勻。加2滴酚紅指示劑，用(1+1)HCl和氫氧化鈉溶液調(diào)至溶液呈橙紅色pH6.8～7.1，加入2.5mL三乙醇胺緩沖溶液，將溶液移入25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。將溶液倒回原塑料杯中，然后按校準(zhǔn)曲線步驟操作，在校準(zhǔn)曲線上查得試樣溶液中的氟量。
試樣中氟含量的計(jì)算參見式(84.8)。
注意事項(xiàng)
1)也可將試樣加入4gNa2O2攪勻，面上再覆蓋1g，在鎳坩堝中于700℃高溫爐中熔融。
2)可從測定鎢、鉬的試樣溶液中分取試液進(jìn)行測定。
