实验三土壤中氟含量的测定.ppt

家畜环境卫生学2011 华中农业大学,实验三 土壤中氟含量的测定离子选择电极法,氟化物的测定可采用电极法和比色法。电极法的浓度适应范围较宽，样品溶液浑浊和有色均不干扰测定，且简便、快速、灵敏。比色法适用于较清洁的水样，当干扰物质过多时需预先进行蒸馏，且操作繁锁，干扰较多。,预备知识,一、电位分析法的基本知识 （一）工作原理 电位分析法是在零电流下测定指示电极与参比电极间的电位差，进而求出被测组分的活度。 将指示电极和参比电极插入溶液构成工作电池，参比电极电位保持恒定，指示电极电位取决于试液中被测组分的活度，即电极间的电位差变化反映了指示电极的电位变化。,（二）氟离子选择性电极的结构,单晶膜：由LaF3单晶片制成，其组成为：0.1%0.5% EuF2和1%5% CaF2, 晶格点阵中La3+被Eu2+，Ca2+取代，形成较多空的F-点阵,降低晶体的电阻，导电由F-完成。,氟电极的使用方法,氟电极在每次使用前应在去离子水中浸泡过夜，使其电位值达达到300mV以上，然后在低浓度氟化钠溶液中适应1520min，再用去离子水充分洗涤后进行正式测定。氟电极连续使用的间隙可浸在去离子水中，若长期不用，应风干后保存。 电极使用的适宜pH范围为5-7。,饱和甘汞电极,饱和甘汞电极在定温下具有稳定的电极电势，是化学实验中使用较为广泛的一种参比电极。 甘汞电极稳定性检验： （1）电极使用前，必须从排除所有的气泡。使用前应取下电极侧管口和液接部的小橡皮帽。 （2）电极中内充KCI溶剂应保持过饱和状态。 （3）不用时应在加液口和液接部套上橡胶帽。长期不用的甘汞电极应充满内渗液，在电极盒内静置保存。 （ 4）每隔一定的时间，要用电阻测试仪或电导仪检查一次电极内阻，平常应小于10kW。,离子活度计,离子活度计可与各种离子选择性电极配用，测量电极在水溶液中产生的电池电动势。仪器可直接读溶液中离子活度的负对数（PX）值，亦可作酸度计等使用，进行直接电位法（有计算法、标准曲线法、离子计法、标准添加法、多次添加法等）来测量水溶液中的离子浓度。 在选mV档时，不需要调节定位和斜率旋钮，只需要在使用前进行温度调节。,（三） Nernst方程,F -=fi C ；F 为离子活度； fi为离子活度系数；C为溶液浓度,（四）干扰及消除方法,酸度：应控制pH在5-7。 阳离子（Al3+, Fe3+, Th4+, Zr4+ ）干扰：加络合掩蔽剂消除。 离子活度系数的不同：标准和样品中同时加入惰性电解质，使离子强度相同，从而使离子活度系数相同。 温度：标准和样品应在相同温度下测定，并进行温度校正。,二、土壤样品的采集与制备,（一）采样点分布及采样深度 （二）土壤样品的制备：风干、磨细、过筛、混匀、装瓶，以备各项测定之用,一、实验目的,1.掌握离子选择电极法的工作原理以及离子活度计的使用方法； 2.掌握土壤、水中氟化物的测定原理、方法以及结果的计算。,二、方法原理,氟化镧单晶对氟离子具有选择性，被电极膜分开的两种不同浓度氟溶液之间存在的电位差（膜电位）。氟电极与饱和甘汞电极组成一对电化学电池，电池电动势和溶液中氟离子活度的对数呈直线关系。测定时加入TISAB溶液，以控制离子强度，同时消除干扰阳离子干扰、控制pH值。本方法有很宽的浓度适应范围，最适宜的F-为0.2-20mg/L。,三、仪器,氟离子电极 饱和甘汞电极 离子活度计,四、溶液和试剂,氟标准溶液 10g/ml 离子强度缓冲溶液（TISAB） 盐酸溶液1mol/L 注：所用试剂均为分析纯，均用不含氟的去离子水配制。,五、测定步骤,1.取2只50ml比色管各称取土壤样品35g，精确到0.1mg。加10ml 1mol/L盐酸，密闭浸泡提取0.5h，不断摇动试管，并尽量减少样品粘于瓶壁上。提取后，加10ml蒸馏水。准确加入20ml TISAB，摇匀，备用。 2.分别取10g/ml氟标准溶液0.50、1.00、2.00、5.00、10.00ml于50ml比色管中，各加纯水至10ml，分别准确加入加10ml 1mol/L盐酸，20ml TISAB，振荡使混合均匀。,3. 将各标准管溶液转入塑料烧杯中，分别插入氟离子电极和甘汞电极，由低浓度至高浓度逐一测定，不断搅拌下，读取平衡电位值（指每分钟的电位值改变小于0.5mV）。以电位值为纵坐标，氟浓度的对数为横坐标，求标准曲线。 4.将样品溶液转入50ml塑料烧杯中，插入氟离子电极和甘汞电极，不断搅拌下读取平衡电位值并在标准曲线上查出氟离子的浓度。,六、结果的计算,1.测定结果的记录及标准曲线的绘制 2.代入样品的电位值，求出浓度的对数，并求出反对数，得出样品中氟的质量。 3.计算样品中氟的含量(mg/kg)。,注