离子选择性电极法测定水中微量氟

实验一用氟离子选择性电极测定水中微量氟离子—标准曲线法一、实验目的学习氟离子选择性电极测定微量F-离子的原理和测定方法。

二、实验原理氟离子选择性电极的敏感膜为LaF3单晶膜（掺有微量EuF2，利于导电），电极管内放入NaF+NaCl混合溶液作为内参比溶液，以Ag-AgCl作内参比电极。

当将氟电极浸入含F-离子溶液中时，在其敏感膜内外两侧产生膜电位△φM△φM= K-0.059 lg a F-(25℃)以氟电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，浸入试液组成工作电池：Pt |Hg |Hg2Cl2 | KCl(饱和)‖F-试液| LaF3 | NaF，NaCl(均为0.1mol/L) | AgCl |Ag 工作电池的电动势E = K ′- 0.059 lg a F- (25℃)在测量时加入以HAc，NaAc，柠檬酸钠和大量NaCl配制成的总离子强度调节缓冲液（TISAB）。

由于加入了高离子强度的溶液（本实验所用的TISAB其离子强度µ＞1.2），可以在测定过程中维持离子强度恒定，因此工作电池电动势与F-离子浓度的对数呈线性关系：E = k - 0.059 lg C-F本实验采用标准曲线法测定F-离子浓度，即配制成不同浓度的F-标准溶液，测定工作电池的电动势，并在同样条件下测得试液的E x，由E - lg C-曲线查得未F知试液中的F-离子浓度。

当试液组成较为复杂时，则应采取标准加入法或Gran 作图法测定之。

氟电极的适用酸度范围为pH=5～6，测定浓度在100～10-6mol/L范围内，△φM 与lg C-呈线性响应，电极的检测下限在10-7mol/L左右。

F氟离子选择电极是比较成熟的离子选择性电极之一，其应用范围较为广泛。

本实验所介绍的测定方法，完全适用于人指甲中F-离子的测定（指甲需先经适当的预处理），为诊断氟中毒程度提供科学依据；采取适当措施，用标准曲线法可直接测定雪和雨水中的痕量F-离子；磷肥厂的残渣，经HCl分解，即可用来快速、简便地测定其F-离子含量；用标准加入法不需预处理即可直接测定尿中的无机氟与河水中的F-离子，通过预处理，则可测定尿和血中的总氟含量；大米、玉米、小麦粒经磨碎、干燥、并经HClO4浸取后，不加TISAB，即可用标准加入法测定其中的微量氟；本法还可测定儿童食品中的微量氟。

离子选择电极法测定水中的微量氟离子氟离子是一种常见的水中微量离子，它的存在对人体健康有一定的影响。

因此，对水中微量氟离子的测定显得尤为重要。

离子选择电极法是一种常用的测定水中微量离子的方法，下面将详细介绍离子选择电极法测定水中微量氟离子的原理、方法和注意事项。

一、原理离子选择电极法是一种基于离子选择电极的电化学分析方法。

离子选择电极是一种特殊的电极，它能够选择性地响应某种离子的浓度变化。

在离子选择电极法中，离子选择电极和参比电极组成电池，通过测量电池的电势变化来确定待测离子的浓度。

对于水中微量氟离子的测定，常用的离子选择电极是氟离子选择电极。

氟离子选择电极的工作原理是：电极表面涂有一层氟离子选择性膜，当待测溶液中存在氟离子时，氟离子会与选择性膜中的离子交换，导致电极表面的电势发生变化。

通过测量电势变化，可以计算出待测溶液中氟离子的浓度。

二、方法1. 仪器和试剂离子选择电极、参比电极、电位计、磁力搅拌器、分析天平、标准氟离子溶液、去离子水等。

2. 样品处理将待测水样取适量，加入少量去离子水稀释，使其浓度在离子选择电极的测量范围内。

3. 测量操作将离子选择电极和参比电极插入待测溶液中，开启磁力搅拌器，使溶液充分混合。

记录电位计上的电势值，待电势稳定后记录电势值。

重复测量3次，取平均值作为测量结果。

4. 标准曲线的绘制取不同浓度的标准氟离子溶液，按照上述方法测量其电势值，绘制出标准曲线。

通过标准曲线可以计算出待测水样中氟离子的浓度。

三、注意事项1. 离子选择电极的选择应根据待测离子的种类进行选择。

2. 测量前应将离子选择电极和参比电极清洗干净，避免污染。

3. 测量时应保持溶液充分混合，避免测量误差。

4. 测量结果应重复测量多次，取平均值作为最终结果。

5. 标准曲线的绘制应根据实际情况进行调整，以提高测量精度。

离子选择电极法是一种简单、快速、准确的测定水中微量氟离子的方法。

在实际应用中，应根据实际情况进行调整，以提高测量精度。

实验一水中微量氟的测定（离子选择性电极法）一、实验目的1．了解氟离子选择电极测定水中微量氟的原理和方法；2．掌握离子计的使用方法。

二、实验原理离子选择电极是一种电化学传感器，它将溶液中特定离子的活度换成相应的电位。

当氟离子选择电极（简称氟电极）插入溶液时，其敏感膜对Fˉ产生响应，在膜和溶液间产生一定的膜电位：j n= K-2.303RT/FlgɑF-在一定条件下膜电位ϕ膜与Fˉ活度的对数成直线关系。

当氟电极与饱和甘汞电极插入被测溶液中组成原电池时，电池的电动势E在一定条件下与Fˉ活度的对数成直线关系：E= K'-2.303RT/FlgɑF-式中K'为常数，通过测量电池电动势可以求出Fˉ的活度。

当溶液的总离子强度不变时，离子活度系数为一定值，则有E= K''-2.303RT/Flgc F-E与Fˉ的浓度c F-的对数成直线关系。

因此，为了测定Fˉ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中性电解质作总离子强度，调节缓冲溶液(TISAB)，保持较高的离子强度，使它们的总离子强度近似一致，不再受样品或标准溶液中原有离子含量的影响。

因而样品溶液和标准溶液中待测离子的活度系数可认为相等。

当Fˉ浓度在1.0~1.0⨯10-6mol/L范围时，氟电极电位与pF成直线关系，可用标准曲线法或标准加入法进行测定。

氟电极只对游离的Fˉ有响应。

在酸性溶液中，H+与部分Fˉ形成HF或HF2ˉ，会降低Fˉ的浓度。

在碱性溶液中，LaF3薄膜与OHˉ发生交换作用而使测定结果偏高。

因此，溶液的酸度对测定有影响。

氟电极适宜于测定的pH范围为5-7.氟电极的最大优点是选择性好。

能与Fˉ生成稳定配合物或生成沉淀的元素（如Al、Fe、Zr、Th、Ca、Mg、Li及稀土元素）会干扰测定，通常可用柠檬酸、DCTA、EDTA、磺基水杨酸及磷酸盐等掩蔽。

其他阴离子（如Clˉ、Brˉ、Iˉ、SO42ˉ、NO3ˉ、Acˉ、C2O42ˉ等）均不干扰测定。

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。

分析化学实验报告题目:氟离子选择电极法测定氟离子院系：化学化工学院专业年级：姓名：学号：2015年10月26日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1.氟离子选择电极的构造将LaF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0.1mol/L NaF和30.1 mol/L NaCl溶液，以Ag-AgCl电极为内参比电极，构成氟离子选择电极。

-即E与αF-的对数成正比。

氟离子选择电极一般在1-10-6mol/l范围内符合能斯特方程。

2.自来水中氟离子测定的实验条件①氟离子选择电极具有较好的选择性。

常见的阴离子NO3- 、SO4-、PO4-、Ac-、CL -、Br-、I -、HCO3-等不干扰，主要干扰物质是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-产物F-因电极本身影响造成干扰，使得测量浓度偏小。

而在较高的酸度时由于形成HF-2而使得F-离子活度降低，因此测定时需控制试液PH在5~6之间。

②控制试液离子强度（加入大量电解质如氯化钠等作为掩蔽剂控制离子强度。

原因是：F-与Fe3+，Al3+易形成稳定配合物使氟离子浓度降低。

）综上所述：用氟离子选择电极测定氟离子时，应加入总离子强度调节缓冲溶液（TISAB），以控制试液pH和离子强度以消除干扰。

3.实验意义氟化物在自然界广泛存在，又是人体正常的组织之一，人每日从食物中以及饮食中获取一定量的氟离子。

摄入过量的氟离子，对人体有害，可导致急性，慢性中毒(慢性中毒表现为如氟牙斑釉和氟骨症)。

综合考虑饮用水中氟含量对牙齿的轻度影响，以及对我国广大的高氟区饮水进行除氟或更换水源所负的经济代价，1976年，我国颁布的《生活饮水卫生标准》规定饮用水中氟离子含量不超过1mg/L.4.总离子强度缓冲剂组成：乙酸钠-乙酸、柠檬酸钠、氯化钠作用：控制试液PH、消除干扰、控制离子浓度三、实验仪器与试剂实验仪器：离子计、氟离子选择电极、饱和甘汞电极、电磁搅拌器、100mL容量瓶 7只、100mL烧杯2个、10mL移液管。

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 FRT 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。

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 FRT 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 FRT K E lg 0591.0lg 303.2'。

用氟离子选择性电极测量水中微量氟一、原始实验数据二、数据处理1φ ~ lg C F − 图的绘制f /(m V )logC/(mol/L)Figure 1φ ~ lgC 曲线图由于所测牙膏中电势值为241，介于氟离子浓度为 10−5 和 10−4 之间，故拟合直线时去掉线性不好的、在所测浓度之外的点（-6，306），只在其线性范围（F −浓度为10−5~10−2）内拟合,拟合结果为：Φ = -56.7lg C F −-8.2 （1）2牙膏中氟离子的计算将φ=241代入（1）式计算得：lg C F − ≈ -4所以,所测牙膏中氟离子浓度为： C F − = 10−4mol ·L −1样品牙膏中氟的质量为：m ′ = nM = CVM =10−4*0.1*19= 1.9*10−4g 样品牙膏中氟的含量为：w = m ′m *100% =1.9∗10−41.0606*100% =0.018%三、思考题1、写出离子选择性电极的电极电位完整的表达式。

E F− = K- 2.303RTlg a F−F2、为什么要加入离子强度调节剂？答：离子强度调节剂TISAB主要包含乙酸、NaCl、柠檬酸钠等。

乙酸缓冲溶液调节溶液的PH，加入NaCl是为了增强溶液离子强度，从而使离子活度系数恒定。

加入柠檬酸进行掩蔽干扰离子：阴离子，OH-，阳离子，Fe3+ Al3+ 、Sn。

四、做好本实验的几点建议1、各浓度标准液的配制每份溶液在保证浓度准确的情况下，所加入离子强度调节剂的量也得一致！如果从所配高浓度溶液（如10−2）依次提取配制次高浓度（10−3）的溶液，则每次配制时均需补加离子强度调节剂。

2、每次测量时保证测量环境和处理方式一致每次测量时均不变的条件包括：搅拌子转速、所测标准液的体积、电极在标准液中的高度、每次测完后冲洗氟电极的水量等。

3、实验开始前将氟电极用10−4mol·L−1标准液浸泡30分钟，实验全部结束后用蒸馏水清洗氟电极10min，期间换水三次。

9408 离子选择电极法测定水中氟的含量.doc实验十二离子选择电极法测定水中氟的含量；一、目的要求；1、掌握电位法的测定原理和方法；2、学会正确使用；自从氟离子选择电极问世以来，用该电极直接电位法测；图1氟离子选择电极结构简图；以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入；氟离子选择电极│F－试液│饱和甘汞电极；当试液的离子强度为定值时，电池的电动势E 与F－试；2.303RT；E?K?lgCF?；F实验十二离子选择电极法测定水中氟的含量一、目的要求1、掌握电位法的测定原理和方法；2、学会正确使用氟离子选择电极。

二、方法原理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LaF3单晶(结构简图见图1)。

图1 氟离子选择电极结构简图以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，插入试液中，组成一个测量电池：氟离子选择电极│F－试液│饱和甘汞电极当试液的离子强度为定值时，电池的电动势E与F－试液的浓度CF－有确定的关系：2.303RTE?K?lgCF?FE与lgCF?成线性关系，因此可以用直接电位法测定F －的浓度。

当氟电极插入到F-溶液中时，F-在晶体膜表面进行交换。

25℃时： E = K - 0.059 lgaF- = K + 0.059 pF离子选择性电极测量的是溶液中的离子活度，通常定量分析需要测量的是离子的浓度，不是活度，所以必须控制试液的离子强度，才可以近似认为测量的是离子浓度。

本实验用标准工作曲线法测定水中氟离子的含量，测量的pH值范围为5.0－6.0，加入含有氯化钠、乙酸及柠檬酸钠的总离子强度调节缓冲剂（TISAB）以控制酸度、保持一定的离子强度和消除干扰离子对测定的影响。

三、仪器与试剂仪器： pH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；玻璃器皿一套。

试剂：0.1000mol/L氟标准溶液：准确称取经105℃下烘2h的NaF4.199g，用二次去离子水溶解后定容于1L容量瓶中，贮存于聚乙烯瓶中备用。

离子选择电极法测定水中微量氟-标准曲线法实验目的：1.掌握氟离子选择性电极的作用原理；2.掌握氟离子选择性电极和甘汞电极的正确使用方法；3.掌握氟离子选择性电极测定微量F —离子的原理；4.掌握标准曲线法测量氟离子的方法。

实验原理：氟离子选择电极是一种化学传感器，能将试液中特定离子（游离态的氟离子）活度转换为相应的电位，简称氟电极。

氟电极由敏感薄膜LaF 3单晶膜（掺有微量EuF 2利于导电）、内参比溶液和内参比电极Ag-AgCl 电极等组成。

当将氟电极浸入含F —离子溶液中时，氟电极敏感膜对氟离子产生响应，F -在电极表面进行交换，在其敏感膜内外两侧（膜和溶液间产生一定的膜电位，膜电位与溶液中F -活度的关系，遵循能斯特方程，在25℃时：0.059lg F E K a -=-膜。

测量时以氟电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，浸入试液组成工作电池：电池电动势：试pF K a K E F 059.0lg 059.0-'=+'=-实际测定中加入总离子强度调节缓冲溶液（TISAB ）或离子强度调节液（ISA ）。

本实验中加入的TISAB 组成：HAc,NaAc ，柠檬酸钠和大量NaCl ，可以在测量过程中维持离子强度恒定，因此工作电池电动势与F -离子浓度的对数成线性关系：--+=-=F F pc K c K E 059.0lg 059.0本实验采用标准曲线法测定水样中F -离子浓度，即配制成不同浓度的F -离子标准溶液，测定工作电池的电动势，并在同样条件下测得试液的E x ，绘制-F c E lg ~曲线查得未知试液中的F -离子浓度。

氟电极的适用酸度范围为pH=5-7，测定浓度在1-10-6mol.L -1范围内，-F c E lg ~呈线性响应，即其线性范围为1-10-6mol.L -1，电极的检测下限在10-7mol.L -1左右。

本方法不仅可以测定水样中微量氟，也可以用于人指甲、雪和雨水、磷肥厂的废渣、尿液、食品（如大米、小麦、玉米等）等样品中F -离子的测定。

实验6 氟离子选择电极测定水中的微量氟一、实验目的1、了解用F －离子选择电极测定水中微量氟的原理和方法。

2、了解总离子强度调节缓冲溶液的组成和作用。

3、掌握用标准曲线法测定水中微量F －的方法。

二、实验原理离子选择电极的分析方法较多，基本的方法是工作曲线法和标准加入法。

用氟电极测定F －浓度的方法与测pH 值的方法相似。

以氟离子选择电极为指示电极，甘汞电极为参比电极，插入溶液中组成电池，电池的电动势E 在一定条件下与F －离子的活度的对数值成直线关系： F FRT K E αlg 303.2-= 式中K 值为包括内外参比电极的电位，液接电位等的常数。

通过测量电池电动势可以测定F －离子的活度。

当溶液的总离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，则F c F RT K E lg 303.2-'= E 与F －离子的浓度C F －的对数值成直线关系。

因此，为了测定F －离子的浓度，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作总离子强度调节缓冲溶液，使它们的总离子强度相同。

氟离子选择电极适用的范围很宽，当F －离子的浓度在1~10－6 mol/L 范围内时，氟电极电位与pF （F －离子浓度的负对数）成直线关系。

因此可用标准曲线法或标准加入法进行测定。

应该注意的是，因为直接电位法测得的是该体系平衡时的F －，因而氟电极只对游离F－离子有响应。

在酸性溶液中，H ＋离子与部分F －离子形成HF 或HF 2－，会降低F －离子的浓度。

在碱性溶液中LaF 3薄膜与OH －离子发生交换作用而使溶液中F －离子浓度增加。

因此溶液的酸度对测定有影响，氟电极适宜测定的pH 范围为5-7。

三、仪器与试剂仪器：酸度计；E-1型氟离子选择电极；232型甘汞电极；电磁搅拌器。

试剂：（1）100 μg/mL 氟标准溶液：准确称取在120℃干燥2小时并冷却的分析纯NaF 0.221 g ，溶于去离子水中，转入1000 mL 容量瓶中稀释至刻度，储于聚乙烯瓶中。

电位法测定天然水中微量的氟化物电位法测定天然水中微量的氟化物是一种常用的分析方法，其原理是利用氟离子选择性电极测定溶液中的氟离子浓度。

以下是该方法的详细步骤和优缺点。

一、实验步骤1.样品采集与处理：采集天然水样，用聚乙烯瓶密闭保存，以防止样品在运输和储存过程中受到污染。

样品处理前需进行过滤，以去除悬浮物和杂质。

2.仪器准备：使用氟离子选择性电极和相应的电位计进行测量。

确保电极在使用前已经活化并校准。

3.实验操作：将电极浸入样品中，搅拌均匀，等待数分钟使溶液达到平衡。

然后读取电位计上的读数，记下该浓度对应的毫伏数。

4.标准曲线绘制：制备一系列不同浓度的氟化物标准溶液，按照上述方法测定其电位值，绘制标准曲线。

5.结果计算：根据测得的电位值和标准曲线，计算出样品中氟化物的浓度。

二、优缺点分析1.优点：电位法测定水中微量氟化物具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点。

氟离子选择性电极对氟离子的测量具有很高的灵敏度和响应速度，使得测量结果准确可靠。

此外，该方法还可以用于测定不同水样中的氟化物浓度，适应性强。

2.缺点：电位法也存在一些局限性。

首先，氟离子选择性电极对溶液的酸碱度和温度等因素较为敏感，因此需要在实验过程中控制好这些因素。

其次，电极在使用过程中会出现老化现象，需要定期进行维护和更换。

此外，电位法只能测定溶液中的氟离子浓度，对于某些特定类型的氟化物（如氟乙酸等）可能无法准确测定。

三、注意事项1.在采集和运输水样时，要保证样品不被污染。

采集后的水样应立即过滤并妥善保存，以防止氟化物在储存过程中发生变化。

2.在实验过程中，要控制好溶液的酸碱度和温度等参数，以确保电极的正常工作。

同时，要定期对电极进行维护和校准，以保证测量的准确性和稳定性。

3.在绘制标准曲线时，要选用与样品基质相同或相似的标准溶液，以减少误差。

同时，要保证标准曲线的线性关系良好，以提高测量的准确度。

4.在分析过程中，要避免交叉污染和干扰。

离子选择电极法测定水中的微量氟离子
离子选择电极法测定水中的微量氟离子，是一种快速、准确、非
破坏性的分析方法。

该方法的原理是利用选择性电极，仅对氟离子产
生电势响应，从而测定水中微量氟离子的浓度。

首先，制备氟离子选择性电极。

通常使用甲基丙烯酸甲酯缩水甘
油酯共聚物为基材，加入三丙酮基叔丁基酰胺、氢氧化铯和氟络合剂，制成离子选择性膜。

将该膜涂在银-银氯化银电极上即可得到氟离子选
择性电极。

接着，进行样品的预处理。

将水样过滤、蒸干后加入少量无水乙
醇和三乙胺，使pH值保持在8-9之间。

待反应平衡后，将氟离子选择
性电极插入样品中，记录电极电位变化。

根据标准曲线，计算出样品
中氟离子的浓度。

该方法具有快速、选择性高、灵敏度高等优点。

但在实验中需注
意氟离子选择性电极的使用条件，避免电极受污染、受干扰等影响。

此外，水样的预处理和分析条件的控制也会影响分析结果。

因此，在进行氟离子选择电极法测定时，需认真准备实验，标准
化操作，并参照相关的规范进行分析。

这样才能保证测量结果的准确
性和可靠性，为水质分析和环境监测提供有力的技术支持。

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和方法。

2、掌握离子计的使用方法。

二、实验原理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0.1 moL·L-1NaF和0.1 moL·L-1NaCl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电极︱试液‖SCE如果忽略液接电位，电池的电动势为E=b-0.0592logɑF-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。

三、仪器和试剂离子计或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 2个)，10 mL移液管，F-标准溶液(0.1000 mol·L-1)；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:2、线性范围及能斯特斜率的测量:在5只100 mL容量瓶中，用10 mL移液管移取0.100 moL·L-1 F-标准溶液于第一只100 mL容量瓶中，加入TISAB 10 mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-2 mol·L-1 F-溶液；在第二只100 mL容量瓶中，加入1.00×10-2 mol·L-1 F-溶液10.00 mL和TISAB 10 mL，去离子水稀释至标线，摇匀，配成1.00×10-3 mol·L-1 F-溶液。

按上述方法依次配制1.00×10-6～1.00×10-4 mol·L-1F-标准溶液。

将适量F-标准溶液（浸没电极即可）分别倒入5只塑料烧杯中，放入磁性搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，连接好离子计或酸度计，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±1 mV内，读取电位值。

直接电位法—用氟离子选择电极测定水中氟一、实验目的：掌握用离子选择电极测定微量离子的原理和实验方法。

二、实验原理：氟离子选择电极由氟化镧单晶膜制成，其电极电位F ϕ 与F ―浓度之间的关系符合Nernst 方程：--=F lga F2.303RT K F ϕ 它与参比电极(SCE, 接正极)一起插入含F ―试液组成电池，当控制试液的离子强度保持恒定时，其电池的电动势可表示为：-⋅+-=-=F C lg F2.303RT γϕϕϕK E SCE F SCE 即： E = K′ + S lg C F 式中K′与SCE ϕ、内ϕ(内参比电极的电位)、不ϕ(膜不对称电位)、液ϕ(液接电位)、活度系数γ有关，在一定条件下是常数。

S 为斜率。

它与温度。

离子选择电极性质有关，理论值是F2.303RT 。

一定温度下，每只电极有其固定的S 值。

所以电动势E 与F ―浓度的对数lg C F 成直线关系，这就是用氟离子选择电极(直接电位法)测定F ―的理论依据。

① 选择性阴离子: : OH- LaF 3 + 3OH - ＝ La(OH)3↓ + 3F -阳离子: Fe 3+、Al 3+、Sn(Ⅳ) ( 易与F -形成稳定配位离子)② 支持电解质------控制试液的离子强度。

③ 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。

三、实验仪器及药品pHS –2型酸度计、氟离子选择性电极、饱和甘汞电极、电磁搅拌器 100 mg·L -1 F -的标准贮备液、总离子强度缓冲溶液（TISAB ）。

四、实验步骤：1. 溶液配制(1) 标准系列的配置：用吸量管分别移取10 mg·L -1的氟标准溶液1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00于六支50 mL 的容量瓶中，各加入TISAB 液10 mL, 用去离子水稀释至刻度，摇匀，即得氟离子浓度相应为0.20、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00 mg·L -1的标准系列。

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：CaF3+3OH-—→La(OH)3+3F-由此产生的干扰电位响应使测定结果偏高。