离子选择性电极法测定水中氟离子(精)

离子选择性电极法测定水中氟离子

一、实验目的

1、掌握直接电位法的测定原理及实验方法。

2、学会正确使用氟离子选择性电极和酸度计。

3、了解氟离子选择性电极的基本性能及其测定方法。

二、实验原理

）单晶片为敏感膜的传感器。由于单氟离子选择电极是一种以氟化镧（LaF

晶结构对能进入晶格交换的离子有严格地限制，故有良好的选择性。将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕（ⅱ）以增加导电性）封在塑料管的一端，管内装有

0.1mol·L-1NaF和0.1mol·L-1NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择性电极。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

Ag,AgCl [10-3mol/L NaF,10-3mol/L NaCl]LaF3 F-(试液) KCl(饱和),Hg2Cl2 Hg

电池的电动势（E）随溶液中氟离子的浓度的变化而改变，即

E(电池) = E（SEC）- E（F）

= E（SCE）- k + RT/F lnα(F,外)

= K + RT/F lnα(F,外)

= K +0.059 lna(F，外)

式中，0.059为常温下电极的理论响应斜率，,K与内外参比电极，内参比溶液中F-活度有关，当实验条件一定时为常数。

用氟离子选择电极测量F-时，最适宜PH值范围为5.5~6.5。PH值过低，易形成HF，影响F-的活度；PH值过高，易引起单晶膜中La3+的水解，形成La（OH）

，影响电极的响应，故通常用PH值约为6的柠檬酸盐缓冲溶液来控制溶液的3

PH值。某些高价阳离子（如Al3+、Fe3+）及氢离子能与氟离子络合而干扰测定，而柠檬酸盐可以消除Al3+、Fe3+的干扰。在碱性溶液中，氢氧根离子浓度大于氟离子浓度的1/10时也有干扰，而柠檬酸盐可作为总离子强度调节剂，消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异，使离子活度系数保持一致。

氟离子选择电极法具有测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点。最低检出浓度为0.05mg/L（以F-计）；测定上限可达1900mg/L （以F-计）。适用于地表水、地下水和工业废水中氟化物的测定。

三、仪器和试剂

1．仪器：PHS-3C pH计，85-2型恒温电磁搅拌器，氟离子选择性电极，饱和甘汞电极，1mL，5mL，10mL吸量管，25mL移液管，100mL，50mL烧杯各一个，50mL容量瓶7个，胶头滴管，洗耳球，滤纸，镊子。

2. 试剂：氟离子标准溶液：0.100mol/L；1.0×10-3mol/L，柠檬酸钠缓冲溶液：0.5mol/L（用1：1盐酸中和至PH值约为6），去离子水。

四、实验步骤

1、预热及电极安装

将氟离子标准溶液和甘汞电极分别与pH/mV计相接，开启仪器开关，预热仪器。

2、清洗电极

取去离子水50~60mL置于100mL烧杯中，放入搅拌磁子，插入氟电极和饱和甘汞电极。开启搅拌器，2min后，若读数大于-300V，则更换去离子水，继续清洗，直至读数小于-300V。

3、工作曲线法

（1）标准溶液的配制及测定

分别准确移取氟离子（0.100mol/L）标准溶液0.20，0.40，1.00，2.00，4.00，10.00mL于6个50mL容量瓶中，各加入5.00mL柠檬酸盐缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。得到浓度为0.4×10-3，0.8×10-3，2×10-3，4×10-3，8×10-3，20×10-3的系列标准溶液。

用待测的标准溶液润洗塑料烧杯和搅拌磁子2遍。用干净的滤纸轻轻吸附粘在电极上的水珠。将剩余的氟水样全部倒进塑料烧杯中，放入搅拌磁子，插入洗净的电极进行测定。待读数不变稳定后，读取电位值。按顺序从低至高浓度依次测量，每测量一份试样，无需清洗电极，只需用滤纸轻轻沾去电极上的水珠。测量结果列表记录。

（2）水样的测定

取氟水样25.00mL于50mL容量瓶中，加入5.00mL柠檬酸盐缓冲溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。待测。用少许氟水样润洗塑料烧杯和搅拌磁子2遍。用干净的滤纸轻轻吸附粘在电极上的水珠。将剩余的氟水样全部倒进塑料烧杯中，放入搅拌磁子，插入洗净的电极进行测定。待读数不变稳定后，读取电位值。

五、结果处理

1、用系列标准溶液的数据，在坐标纸上绘制E—lgCF-曲线。

2、根据水样测得的电位值E1，从标准曲线上查到其氟离子浓度，计算水样中氟离子的含量(以mol/L 计)。

由计算机处理得标准曲线方程为y =66.355x + 10.477

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：

离子选择性电极法测定水中微量氟

离子选择性电极法测定水中微量氟实验目的：了解电化学在分析中的应用；了解氟电极测定氟离子的原理和方法；学会离子计的使用；掌握标准曲线法和标准加入法。实验结果：根据标准曲线法做出E-lgC 线性曲线，得到C 水样=2.764mg ·ml -1。根据标准加入法C 水样=0.255mg ·ml -1。背景介绍：无机氟化物的水溶液含有F ?和氟化氢根离子HF 2?。氟化物矿物比较重要的是萤石和氟磷灰石。在天然饮用水和食物中都有低浓度的氟化物存在，而地下水中的氟含量则要高一些。氟化物的毒性与其反应活性和结构有关，对盐而言，则是离解出氟离子的能力。虽然聚四氟乙烯是化学惰性且无毒的，但在炊具温度超过260 °C 后就会变性，并且在350 °C 以上分解。氟化物主要用于有机合成、无机材料、玻璃刻蚀、口腔病防治等。氟是牙齿及骨骼不可缺少的成分，少量氟可以促进牙齿珐琅质对细菌酸性腐蚀的抵抗力。但氟含量过高则会发生氟中毒：主要表现为氟骨症和氟斑牙。人体每日摄入量4mg 以上会造成中毒，损害健康。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。实验原理：离子选择性电极是一种电化学传感器，将离子的活度转换成相应的电位。氟电极和甘汞电极、待测溶液组成一个电池，通过测量其电位来指示氟离子的活度。电池组成：Hg|Hg 2Cl 2,KCl(饱和)||试液|LaF 3|NaF,NaCl,AgCl|Ag 其电动势和氟离子活度的关系式为：--=F a F RT K E lg 303.2'，在固定条件下，K 为常数，在加入适量惰性电解质（TISAB ），保证离子强度不变，近似把浓度当做活度，代入得：---=-=F F c K c F RT K E lg 0591.0lg 303.2'。标准曲线法：可以知道E-lgC F-成线性关系，根据标准溶液测定，做出E-lgC F 标准曲线，从而根据测定的水样的电位，从曲线上求得水样中氟离子的含量。标准加入法：也可以采用标准加入法：先测定待测溶液的电动势E 1，然后加入一定量的标准溶液，再次测定电动势E 2，根据两者关系，测得水样中的氟离子浓度。 Cx K E lg 059.01-= )l g (059.0'002Vs V CsVs CxV K E ++-= 1/)110(-?-?=- -S E F F C C 实验仪器和药品： 10mg ·L -1氟离子标准溶液、总离子强度调节缓冲溶液（TISAB ）、氟离子电极、甘汞电极、两个塑料小烧杯、搅拌子、pH/mV 计、蒸馏水实验步骤： 1. 开启仪器，连接装置和电极。 2. 清洗电极：取50-60ml 蒸馏水于小烧杯中，加入搅拌子，插入电极。搅拌清洗，如果电位读数在300mv 左右即可（若电位不再变化，400mv 以下即可）。否则更换去离子水，继续

离子选择电极法测定氟离子

离子选择电极法测定氟离子离子选择电极法是一种常用的测定氟离子（F-）浓度的方法。本方法基于离子选择电极对特定离子的选择性，通过测量电极电位的变化来确定溶液中氟离子的浓度。我们来了解一下离子选择电极的原理。离子选择电极是一种特殊的电极，它具有对特定离子的高选择性。在测定氟离子浓度时，常用的离子选择电极是氟离子选择电极。该电极由一个内部参比电极和一个外部工作电极组成。内部参比电极通常是银/银氯化银电极，用于提供参比电位。外部工作电极是一种特殊的电极材料，能够与氟离子发生特异性的反应。在测定氟离子浓度时，首先需要校准离子选择电极。校准的方法通常是使用标准溶液，测量不同浓度的标准溶液的电极电位，并绘制电极电位与浓度的关系曲线。校准完成后，就可以使用该电极来测定未知溶液中氟离子的浓度了。测定氟离子浓度的步骤如下： 1. 准备样品溶液：将待测溶液取一定体积，加入容器中。 2. 校准电极：将离子选择电极浸入标准溶液中，测量电极电位，并记录下来。 3. 测定样品溶液：将离子选择电极浸入待测溶液中，测量电极电位，并记录下来。

4. 计算浓度：利用校准曲线，将测得的电极电位转化为氟离子的浓度。需要注意的是，在测定过程中，要保持电极的清洁和干燥，避免与其他离子发生干扰反应。此外，离子选择电极的使用寿命有限，需要定期更换。离子选择电极法测定氟离子浓度的优点包括：操作简便、快速、灵敏度高、选择性好、无需昂贵的仪器设备等。但也存在一些限制，如对溶液样品的要求较高，不能存在与氟离子具有相似性质的其他离子，以及离子选择电极的使用寿命有限等。在实际应用中，离子选择电极法广泛用于水质分析、环境监测、药品制造和生物化学等领域。例如，可以用于监测饮用水中的氟离子浓度，以确保水质安全；也可以用于药品制造中，控制氟离子的浓度，以保证产品的质量。离子选择电极法是一种可靠、快速、灵敏的测定氟离子浓度的方法。通过测量电极电位的变化，可以准确地确定溶液中氟离子的浓度。离子选择电极法在各个领域具有广泛的应用前景，对于保障水质安全、控制药品质量等方面具有重要意义。

离子选择性电极法测定水中氟离子(精)

离子选择性电极法测定水中氟离子一、实验目的 1、掌握直接电位法的测定原理及实验方法。 2、学会正确使用氟离子选择性电极和酸度计。 3、了解氟离子选择性电极的基本性能及其测定方法。二、实验原理）单晶片为敏感膜的传感器。由于单氟离子选择电极是一种以氟化镧（LaF 3 晶结构对能进入晶格交换的离子有严格地限制，故有良好的选择性。将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕（ⅱ）以增加导电性）封在塑料管的一端，管内装有 0.1mol·L-1NaF和0.1mol·L-1NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择性电极。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 Ag,AgCl [10-3mol/L NaF,10-3mol/L NaCl]LaF3 F-(试液) KCl(饱和),Hg2Cl2 Hg 电池的电动势（E）随溶液中氟离子的浓度的变化而改变，即 E(电池) = E（SEC）- E（F） = E（SCE）- k + RT/F lnα(F,外) = K + RT/F lnα(F,外) = K +0.059 lna(F，外) 式中，0.059为常温下电极的理论响应斜率，,K与内外参比电极，内参比溶液中F-活度有关，当实验条件一定时为常数。用氟离子选择电极测量F-时，最适宜PH值范围为5.5~6.5。PH值过低，易形成HF，影响F-的活度；PH值过高，易引起单晶膜中La3+的水解，形成La（OH），影响电极的响应，故通常用PH值约为6的柠檬酸盐缓冲溶液来控制溶液的3 PH值。某些高价阳离子（如Al3+、Fe3+）及氢离子能与氟离子络合而干扰测定，而柠檬酸盐可以消除Al3+、Fe3+的干扰。在碱性溶液中，氢氧根离子浓度大于氟离子浓度的1/10时也有干扰，而柠檬酸盐可作为总离子强度调节剂，消除标准溶液与被测溶液的离子强度差异，使离子活度系数保持一致。氟离子选择电极法具有测定简便、快速、灵敏、选择性好、可测定浑浊、有色水样等优点。最低检出浓度为0.05mg/L（以F-计）；测定上限可达1900mg/L （以F-计）。适用于地表水、地下水和工业废水中氟化物的测定。三、仪器和试剂 1．仪器：PHS-3C pH计，85-2型恒温电磁搅拌器，氟离子选择性电极，饱和甘汞电极，1mL，5mL，10mL吸量管，25mL移液管，100mL，50mL烧杯各一个，50mL容量瓶7个，胶头滴管，洗耳球，滤纸，镊子。 2. 试剂：氟离子标准溶液：0.100mol/L；1.0×10-3mol/L，柠檬酸钠缓冲溶液：0.5mol/L（用1：1盐酸中和至PH值约为6），去离子水。

离子选择性电极法测定水中氟离子

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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L ：称取于120°C 干燥2小时并冷却的NaF 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L ：移取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L 、L 的氟标准溶液。

氟离子选择电极测定水中的氟(精)

图1-1 氟离子电极示意图 1：0.1 mol•dm -3NaF, 0.1 mol•dm -3,NaCl 内充液 2：Ag-AgCl 内参比电极 3：掺EuF 2的LaF 3单晶图1-1 氟离子电极示意图 1：0.1 mol•dm -3NaF, 0.1 mol•dm -3,NaCl 内充液 2：Ag-AgCl 内参比电极 3：掺EuF 2的LaF 3单晶实验一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，掌握氟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、掌握用标准曲线法和标准加入法测定未知物浓度。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1-1。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0.1 mol•dm - 3NaF 和0.1mol •dm -3NaCl 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 ϕϕϕϕϕ++--=-膜电池（1-1）

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ϕSCE 、活度系数γ、内参比电极电位ϕAg-AgCl 、氟电极的不对称电位ϕa 以及液接电位ϕj 等都可以作为常数处理。而氟电极的膜电位ϕ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 (1-2 因此，可以用直接电位法测定F －的浓度。式（1-2）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： 1 1 log(303. 2/, m z j Pot j i i a K a zF RT k E ++=电池（1-3）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5.0-6.0，加入含有柠檬酸钠、硝酸钠（或氯化钠）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；塑料烧杯若干，玻璃器皿一套。

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。

4.氟离子选择性电极法测定自来水中的氟含量

4.氟离子选择性电极法测定自来水中的氟含量氟离子选择性电极法是一种常用的测定水中氟含量的方法。本文将介绍如何使用氟离子选择性电极法对自来水中的氟含量进行测定。 1. 原理氟离子选择性电极是一种利用氟离子与氟配体在电极表面反应产生电势变化的电化学传感器。当被测溶液中含有氟离子时，其会与电极表面的氟配体发生配位作用，导致电子转移，进而产生电势变化。通过测量这种电势变化可反映出氟离子的浓度。 2. 实验操作 2.1 仪器与试剂氟离子选择性电极、pH计、标准氟离子溶液、自来水样品、醋酸钠/乙酸混合缓冲溶液。 2.2 样品处理将自来水按照标准操作接入到样品入口，开启水龙头使水自由流动2-3分钟，将不洁的水流出再进行采集。然后将自来水样品取出10-50mL，加入等量的醋酸钠/乙酸混合缓冲溶液调节pH至5.0，使其适合于氟离子选择性电极的使用。将标准氟离子溶液按照不同的浓度进行稀释，制成不同的标准溶液。将调节好pH的自来水样品加入到装有氟离子选择性电极的测定池中，插入pH计进行测定。首先，对电极进行空白测定，即在无氟离子溶液中进行测定并记录下电位值。然后将标准氟离子溶液加入测定池中，分别进行测定并记录下电位值，制成电位-浓度曲线。最后将自来水样品加入测定池中，用上述标准曲线推出其氟离子浓度。 3. 结果计算根据所制电位-浓度曲线，推算出自来水样品中氟离子的浓度。如果测定结果超过国家标准规定的氟离子浓度限值，则需要进行进一步处理，以保证自来水的安全性。 4. 注意事项在实验过程中，应当注意以下几点： ① 氟离子选择性电极易受到污染，因此应该定期清洗和校准电极，以确保其准确性。

离子选择电极法测定氟离子

离子选择电极法测定氟离子一．实验目的 1.了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件； 2.掌握离子计的使用方法。二．实验原理氟离子选择电极使目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化镧单晶封在塑料管的一端，管内装0.1mol/L NaF和0.1mol/L NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为参比电极，构成氟离子选择电极。用氟离子选择电极测定水样时，以氟离子选择电极作指示电极，以饱和甘汞电极作为参比电极，组成的测量电池为：氟离子选择电极︱试液‖SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为: ????????????? 即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比,氟离子选择电极一般在1～10-6 moL.L-1范围符合能斯特方程式。 1.氟离子选择电极具有较好的选择性 2.阴离子: : OH- LaF 3 + 3OH-＝ La(OH) 3 + 3F- 3.阳离子: Fe3+、Al3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F-形成稳定配位离子) 4.氟离子选择电极法测定的是溶液中离子的活度，因此，必须加入大量支持电解质，如NaCl 控制试液的离子强度。 5.用总离子强度调节缓冲液控制试液pH和离子强度以及消除干扰。通常用乙酸缓冲溶液控制溶液的pH。用柠檬酸钠进行掩蔽。三、仪器与试剂离子计或pH计；氟离子选择电极；饱和甘汞电极；电磁搅拌器；容量瓶(100 mL 7只)；烧杯(100 mL 6个)；10 mL移液管（2个）；F-标准溶液 (0.1000 mol/L)；离子强度调节缓冲液（TISAB）四、实验步骤 1．氟离子选择电极的准备: 氟离子选择电极在使用前，应在含10-4 moL.L-1 F-或更低浓度的F-溶液中浸泡（活化）约30 min。 2．线性范围及能斯特斜率的测量:在5只100mL容量瓶中，用10mL移液管移取 0.100mol/L F-标准溶液于第一只100mL容量瓶中，加入TISAB 10mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-2 mol/L F-溶液；在第二只100mL容量瓶中，加入1.00×10-2 mol/L F-溶液10.00mL和TISAB 10mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-3 mol/L F-标准溶液。按上述方法依次配制1.00×10-6 ～1.00×10-4 mol/L F-标准溶液。将适量F-标准溶液分别倒入5只塑料瓶烧杯中，放入磁性搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好酸度计，开启电磁搅拌器，由稀至浓分别进行测量，在仪器指针不再移动或数字显示在±1mv内，读取电位值。再分别测定其他F-浓度溶液的电位值。 3．自来水中氟含量的测定: ①试液的制备:试样用自来水可在实验室直接取样。

离子选择电极法测定水中氟化物

离子选择电极法测定水中氟化物一、引言在环境保护和人类健康方面，水质监测是非常重要的工作之一。水中的氟化物离子是水质监测中需要关注的重要指标之一。本文将介绍一种常用的测定水中氟化物离子的方法——离子选择电极法。二、离子选择电极法的原理离子选择电极法是基于离子选择电极的特性进行测定的。离子选择电极是一种特殊的电极，它具有对特定离子的选择性。对于氟化物离子的测定，常用的电极是氟化物选择电极。氟化物选择电极由两个部分组成：一个参比电极和一个氟化物电极。参比电极的电位是不变的，它作为一个基准电位，使得氟化物电极的电位变化与样品中氟化物离子的浓度相关。当把氟化物选择电极浸入水样中时，如果存在氟化物离子，那么氟化物离子会与水样中的H+离子发生反应，生成HF分子。这些HF分子会与氟化物选择电极表面的活性位点发生反应，产生电流信号。根据这个电流信号的大小可以测定样品中氟化物离子的浓度。三、实验步骤测定水中氟化物采用离子选择电极法，具体步骤如下： 1.准备样品：按照标准方法取得水样，并将其过滤以去除悬浮物。 2.校准电极：在样品中加入已知浓度的氟化物标准溶液，使用标准溶液进行电极校准。 3.测量样品：将校准后的氟化物选择电极浸入样品中，记录电流信号的变化。通过与校准曲线进行对比，确定样品中氟化物离子的浓度。四、实验注意事项在进行离子选择电极法测定水中氟化物时，需要注意以下事项： 1.样品处理：样品中常会存在其他离子的干扰，需要适当处理以去除干扰物质。 2.电极保养：定期对电极进行维护，保持其灵敏度和准确性。

3.操作规范：操作过程中要注意避免电极受到机械振动和化学腐蚀等影响。五、实验优缺点分析离子选择电极法测定水中氟化物具有以下优点： 1.快速：相比其他测定方法，离子选择电极法测定速度较快。 2.简单：实验步骤相对简单，操作容易上手。 3.灵敏度高：氟化物选择电极对氟化物离子具有较高的选择性和灵敏度。然而，该方法也存在一些缺点： 1.干扰物质：其他离子可能对氟化物选择电极的测定结果产生干扰。 2.校准曲线：需要使用标准溶液进行校准，需要一定的实验条件和设备。 3.价格：离子选择电极相对其他电极较贵。六、实际应用离子选择电极法测定水中氟化物在实际应用中具有广泛的应用前景： 1.环境监测：用于监测水源和地下水中氟化物离子的浓度，判定是否符合环境标准。 2.饮用水卫生：监测饮用水中氟化物离子的浓度，保障人体健康。 3.工业应用：监测工业废水中氟化物离子的浓度，确保环保指标符合要求。七、结论离子选择电极法是一种快速、简单且灵敏的方法，可用于测定水中氟化物离子的浓度。它在环境保护和人类健康方面有广泛的应用前景。在实际应用中需要注意样品处理和电极保养，以确保测定结果的准确性。参考文献 1.李峰，刘鑫等. 离子选择电极法测定水样中氟化物含量的研究. 化学检测. 2020年第6期. 2.高彦华，王志勇. 氟化物选择电极的研究进展. 化学研究. 2018年第10期.

用氟离子选择电极测定水中氟离子实验报告

用氟离子选择电极测定水中氟离子实验报告一、实验目的本实验旨在通过用氟离子选择电极测定水中氟离子的方法，掌握氟离子选择电极的原理和操作技能，并了解水中氟离子的含量。二、实验原理 1. 氟离子选择电极氟离子选择电极是一种特殊的离子选择电极，它含有一种能够与氟离子结合的物质，如LaF3等。当该物质与氟离子结合时，会使得电极表面的电势发生变化，从而可以通过测量这种变化来确定水中氟离子的浓度。 2. 水中氟离子浓度计算公式根据Nernst方程可知，当氧化还原反应达到平衡时，电极之间的电势差可以表示为： E=E0+RT/nF·ln([Ox]/[Red]) 其中E0为标准电势；R为普适气体常数；T为温度；n为反应物所涉及到的电荷数目；F为法拉第常数；[Ox]和[Red]分别为反应物和生成物在溶液中的活度。

对于用于测定水中氟离子浓度的氟离子选择电极，其电势差与水中氟离子的浓度之间的关系可以表示为： E=E0+RT/nF·ln(aF-) 其中aF-为水中氟离子的活度。根据溶液化学理论可知，水中氟离子的活度可以表示为： aF-=γF-[F-] 其中γF-为水中氟离子的活度系数；[F-]为水中氟离子的浓度。三、实验步骤 1. 实验前准备将所需实验器材清洗干净，用去离子水冲洗干净。将电极放置在去离子水中静置一段时间，直到电极表面没有气泡产生后取出。使用标准氟溶液进行校准。 2. 样品处理取一定量待测样品，并加入适量的TISAB缓冲液，使样品pH值稳定在5.5左右。

3. 测量过程将电极插入样品中，等待电极稳定后记录电位值，并进行相应计算得到水中氟离子浓度。 4. 清洗处理每次测量完毕后应及时清洗电极，并用去离子水冲洗干净以避免污染和误差。四、实验结果在本次实验中，我们测量了多个样品的氟离子浓度，并得到了如下结果：样品编号氟离子浓度（mg/L） 1 0.25 2 0.30 3 0.35 4 0.40 5 0.45 五、实验分析与讨论通过本次实验，我们成功地使用了氟离子选择电极测定了水中氟离子的含量。从实验结果可以看出，不同样品的氟离子含量存在一定的差异。这可能是由于不同样品来源和处理方式的不同所致。此外，在进

离子选择电极法测定氟离子实验报告

电极法测定氟离子实验报告背景氟离子（F^-）是一种常见的阴离子，广泛存在于自然界中的水、土壤和岩石中。氟离子的浓度测定具有重要的环境和生命科学意义。本实验旨在利用电极法来测定溶液中氟离子的浓度。电极法是一种基于电极对之间的电位差测定离子浓度的方法。在本实验中，我们将使用离子选择电极，该电极具有高选择性和灵敏度，可以专门测定氟离子的浓度。实验步骤与分析 1.预处理电极：将离子选择电极置于氟离子标准溶液（0.1 M）中，搅拌约15 分钟，使电极与氟离子溶液充分接触。然后用去离子水冲洗电极，并用纸巾轻轻擦拭干净。分析：预处理电极的目的是使电极表面吸附一定量的氟离子，以建立电极与氟离子之间的均衡。这样可以提高后续实验的灵敏度和准确性。 2.制备氟离子标准溶液：依次称取氟化钠固体溶解于去离子水中，制备氟离子浓度分别为0.001 M、0.01 M、0.1 M的标准溶液。分析：制备不同浓度的氟离子标准溶液，可以构建浓度与电极响应之间的标准曲线，从而用于后续的样品测定。 3.测定样品中氟离子浓度：将待测样品与预处理的电极接触，并使用电位计记录电极的电位。根据标准曲线，确定样品中氟离子的浓度。分析：根据电位计测得的电位值和标准曲线，可以确定样品中氟离子的浓度。电位越高，表示氟离子浓度越低；电位越低，表示氟离子浓度越高。 4.比较不同样品的氟离子浓度：将测得的样品氟离子浓度与相关标准进行比较，并计算误差。分析：通过比较不同样品的氟离子浓度，可以评估离子浓度的差异，从而进一步分析样品中可能存在的污染情况。实验结果我们使用电极法测定了3个样品的氟离子浓度如下：

离子选择电极法测定氟离子

因此必须离子选择电极法测定氟离子一. 实验目的： (1) 了解氟离子选择电极的构造及测定自来水中氟离子的实验条件； (2) 掌握离子计的使用方法。二. 实验原理：氟化物在自然界广泛存在，有时人体正常组织成分之一。人每日从食物及饮水中摄取一定量的氟。摄入量过多对人体有害，可致急、慢性中毒。据国内一些地区的调查资料表明，在一般情况下，饮用含氟量 0.5~1.5mg/L 的水时，多数地区的氟斑牙患病率已高达 45%^上，且中、重度患者明显增多。而水中含氟量 0.5mg/L 以下的地区，居民齿禺齿患病率一般高达50%~60%水中含氟0.5~1.0mg/L 的地区，仅为 30%~40%综合考虑饮用水中氟含量对牙齿的轻度影响和防鹊作用，以及对我国广大的高氟区饮水进行除氟或更换水源所付的经济代价，1976年全国颁发的〈〈生活饮用水卫生标准》制定饮用水中氟含量不得超过1mg/L 。水中痕量氟的测定可采用蒸储比色法和氟离子选择电极法。前者费时，后者简便快捷。氟离子选择电极是目前最成熟的一种离子选择电极。将氟化铜单晶(掺入微量氟化销 (n )以增加导电性)封在塑料管的一端，管内装 0.1mg/LNaF 和0.1mg/LNaCl 溶液，以 Ag-AgCl 电极为参比电极，构成氟离子选择电极。用氟离子选择电极测定水样时，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，组成的电池为：氟离子选择电极I 试液I I SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为： E=b — 0.0592 log a 即电池的电动势与试液中氟离子活度的对数成正比。氟离子选择电极一般在 1~10-6mg/L 范围内符合能斯特方程式。氟离子选择电极具有较好的选择性。常见阴离子 NO , SO 、PO 、Ac 、Cl 、Br 、 I > HCO 等不干扰，主要干扰物是 OH 。产生干扰的原因，很可能是由于在膜表面发生如下反应：LaF3 + 3OH La (OH 3 + 3F 反应产物F 「因电极本身的响应而造成干扰。在较高酸度时由于形成 HFT 而降低F 「的离子活度，因此测定时，需控制试液的PH 在5~6之间通常用乙酸缓冲溶液控制 .常见阳离子除易与F 「形成稳定配位离子的 Fe 3+、Al 3+、Sn(IV)干扰外其他不干扰。这几种离子的干扰可加入柠檬酸钠进行掩蔽。用氟离子选择电极测定的是溶液中离子的活度, 加入大量电解质控制溶液的离子强度。

离子选择性电极法测定氟离子

欧阳文创编自来水中氟含量的测定（氟离子选择性电极法）二、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屮氟的含量。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丨试液II SCE 如果忽略液接电位，电池的电动势为: E=b~O. 05921oga F' 即电池的电动势与试液屮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

欧阳文创编（2）标准曲线制作（3）水样屮氟含量的测定 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？ 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：（1）.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。（2）.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。欧阳文创编

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：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「而降低百的离子活度，测定结果偏低。

离子选择性电极法测定氟离子

离子选择性电极法测定氟离子一、实验目的 1、认识氟离子选择性电极的结构及测定自来水中氟离子的实验条件。 2、掌握离子计的使用方法。二、实验原理氟化物在自然界中宽泛存在，也是人体正常的组织之一。人在平时生活中过多或过少的摄取氟离子都会对人体有害。 1976 年全国颁发的《生活饮用水卫生标准》拟订饮用水中的氟含量不得超出 1mg·L-1。水中权衡氟的测定可采纳蒸馏比色法和氟离子选择电极法。前者费时，后者简易迅速。将氟化镧单晶（掺入微量氟化铕（ⅱ）以增添导电性）封在塑料管的一端，管内装有 0.1mol ·L-1 NaF和 0.1mol ·L-1 NaCl 溶液，以 Ag-AgCl 电极为参比电极，构成氟离子选择性电极。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，构成的丈量电池为氟离子选择性电极︱试液‖SCE 假如忽视液接电位，电池的电动势为： - F 即电池的电动势与试液中的氟离子活度的对数成正比。氟离子选择性电极一般在 1–10-6 0.1mol · L-1范围内切合能斯特响应。氟离子选择性电极拥有较好的选择性。常有的阴离子 NO -3、SO24-、PO34-、Ac-、Cl -、 Br -、 I -、HCO3-等不扰乱，主要的扰乱物是 OH -。产扰乱的原由，很可能是因为在膜的表面发生以下反响： LaF33OH -La(OH) 33F- 反响产生的氟离子因电极自己的响应而造成扰乱。在较高酸度时因为形成而降低了离子活度，所以，测准时须控制试液的pH在 5～6 之间。往常用乙酸缓冲溶液控制溶液的pH。常有的阳离子除易于氟离子形成稳固配位离子的 Fe3、 Al 3、Sn（ⅳ）扰乱外其余不扰乱。这几种离子的扰乱能够加入柠檬酸钠进行遮蔽。用氟离子选择性电极测定溶液中氟离子的活度，所以，一定加入大批的电解质如 NaCl 控制试液的离子强度。

水中氟化物的测定(氟离子选择电极法)

水中氟化物的测定（氟离子选择电极法）一、原理将氟离子选择电极和外参比电极（如甘汞电极）浸入欲测含氟溶液，构成原电池。该原电池的电动势与氟离子活度的对数呈线性关系，故通过测量电极与已知F浓度溶液组成的原电池电动势和电极与待测F-浓度溶液组成原电池的电动势，即可计算出待测水样中F浓度。常用定量方法是标准曲线法和标准加入法。对于污染严重的生活污水和工业废水，以及含氟硼酸盐的水样均要进行蒸馏。二、仪器 1．氟离子选择性电极。 2．饱和甘汞电极或银-氯化银电极。 3．离子活度计或pH计，精确到0.1mV。 4．磁力搅拌器、聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的搅拌子。 5．聚乙烯杯：100mL，150mL。 6．其他通常用的实验室设备。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基准氟化钠（NaF）（预先于105110℃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100ug。 2．氟化物标准溶液：用无分度吸管吸取氟化钠标准贮备液10.00mL，注入100mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。此溶液每毫升含氟离子10ug。 3．乙酸钠溶液：称取15g乙酸钠（CH3COONa）溶于水，并稀释至100mL。 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。 5．2mol/L盐酸溶液。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。测定前，试液应达到室温，并与标准溶液温度一致（温差不得超过±1℃）。 2．标准曲线绘制：用无分度吸管吸取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00mL氟化物标准溶液，分别置于5支50mL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100mL聚乙烯杯中，各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。 3．水样测定：用无分度吸管吸取适量水样，置于50mL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100mL 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）。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸去水分。根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得氟化物的含量。 4．空白实验：用蒸馏水代替水样，按测定样品的条件和步骤进行测定。当水样组成复杂或成分不明时，宜采用一次标准加入法，以便减小基体的影响。其操作是：先按步骤2测定试液的电位值（E1），然后向试液中加入一定量（与试液中氟的含量相近）的氟化物标准液，在不断搅拌下读取稳态电位值（E2）。五、计算 1．标准曲线法：根据从标准曲线上查知稀释水样的浓度和稀释倍数即可计算水样中氟化物含量（mg/L）。 2．、标准加入法 cx = ( csVS)/(Vx+Vs)*(10*ΔE/s －Vx/ (Vx+Vs)）－1 式中：cx水样中氟化物（F-）浓度（mg/L）； Vx水样体积（mL）； csF标准溶液的浓度（mg/L）； VS加入F标准溶液的体积（mL）； ΔE等于E1βE2（对阴离子选择性电极），其中，E1为测得水样试液的电位值（mV），E2为试液中加入标准溶液后测得的电位值（mV）；