氟化物(f-)是人體必需的微量元素之一,缺氟易患齲齒病,飲水中含氟的適宜濃度為0.5～1.0mg/l(f-).當(dāng)長(zhǎng)期飲用含氟量高于1～1.5mg/l的水時(shí),則易患斑齒病,如水中含氟量高于4mg/l時(shí),則可致氟骨病.
氟化物廣泛存在于天然水體中.有色冶金、鋼鐵和鋁加工、焦炭、玻璃、陶瓷、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥廠的廢水及含氟礦物的廢水中常常都存在氟化物.
⒈方法選擇
水中氟化物的測(cè)定方法主要有:離子色譜法、氟離子選擇電極法、氟試劑比色法、茜素磺酸鋯比色法和硝酸釷滴定法.離子色譜法已被國(guó)內(nèi)外普遍使用,其方法簡(jiǎn)便、快速、相對(duì)干擾較少,測(cè)定范圍是0.06～10mg/l.電極法選擇性好,適用范圍寬,水樣渾濁、有顏色均可測(cè)定,測(cè)量范圍為0.05～1900mg/l.比色法適用于含氟較低的樣品,氟試劑法可以測(cè)定0.05～1.8mg/lf-.茜素磺酸鋯目視比色法可以測(cè)定0.1～2.5mg/lf-,由于是目視比色,誤差比較大.氟化物含量大于5mg/l時(shí)可以用硝酸釷滴定法.對(duì)于污染嚴(yán)重的生活污水和工業(yè)廢水,以及含氟硼酸鹽的水樣均要進(jìn)行預(yù)蒸餾.
2.水樣的采集與保存
必須用聚乙烯瓶采集和貯存水樣.
㈠氟試劑分光光度法
1.方法原理
氟離子在ph4.1的乙酸鹽緩沖介質(zhì)中,與氟試劑和硝酸鑭反應(yīng),生成藍(lán)色三元絡(luò)合物,顏色的強(qiáng)度與氟離子濃度成正比.在620nm波長(zhǎng)處定量測(cè)量氟化物(f-).
2.干擾及消除
含5µg氟化物的25ml顯色液中,在下述離子的含量(mg)以下時(shí),對(duì)測(cè)定不干擾:cl-30;so5.0;no3.0;b4o2.0;mg2+2.0;nh1.0;ca2+0.5.下述離子含量(µg)亦不干擾測(cè)定:po
200;sio100;cr6+40;cu2+10;pb2+10;mn2+10;hg2+5;ag+5;zn2+5;fe3+2.5;al3+2.5;co2+2.5;ni2+2.5;mo6+2.5.
當(dāng)干擾離子超過(guò)上述含量時(shí),可通過(guò)直接蒸餾或水蒸氣蒸餾而消除.
3.方法的適用范圍
水樣體積為25ml,使用光程為30mm比色皿,本法的*低檢出濃度為0.05mg/l氟化物;測(cè)定上限為1.80mg/l.本法適用于地表水、地下水和工業(yè)廢水中氟化物含量的測(cè)定.
4.儀器
①分光光度計(jì),光程為30mm的比色皿.
②ph計(jì).
③25ml容量瓶.
5.試劑
①丙酮(c2h6co).
②氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液:稱取0.2210g基準(zhǔn)氟化鈉(naf)(預(yù)先于105～110℃干燥2h,或者于500～600℃干燥約40min,冷卻),用水溶解后轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中,稀釋至標(biāo)線,搖勻.馬上轉(zhuǎn)移入干燥潔凈的聚乙烯瓶中貯存.此溶液每毫升含氟離子100µg.
③氟化物標(biāo)準(zhǔn)使用液:吸取氟化物標(biāo)準(zhǔn)貯備液20.0ml,移入1000ml容量瓶中,用去離子水稀釋至標(biāo)線,貯于聚乙稀瓶中.此溶液每毫升含2.00µgf-.
④0.001mol/l氟試劑溶液:稱取0.1930g氟試劑(3-甲基胺-茜素-二乙酸,簡(jiǎn)稱alc,c14h7o4·ch2n(ch2cooh)2),加5ml去離子水濕潤(rùn),滴加1mol/l氫氧化鈉溶液使其溶解,再加0.125g乙酸鈉(ch3coona·3h2o),用1mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至5.0,用去離子水稀釋至500ml,貯于棕色瓶中.
⑤0.001mol/l硝酸鑭溶液:稱取0.433g硝酸鑭(la(no3)3·6h2o),用少量1mol/l鹽酸溶液溶解,以1mol/l乙酸鈉溶液調(diào)節(jié)ph為4.1,用去離子水稀釋至1000ml.
⑥ph4.1緩沖液:稱取35g無(wú)水乙酸鈉(ch3coona)溶于800ml去離子水中,加75ml冰乙酸,用去離子水稀釋至1000ml,用乙酸或氫氧化鈉溶液在ph計(jì)上調(diào)節(jié)ph為4.1.
⑦混合顯色劑:取氟試劑溶液、緩沖溶液,丙酮及硝酸鑭溶液按體積比以3：1：3：3混合即得,臨用時(shí)配制.
⑧1mol/l鹽酸溶液:取8.4ml濃鹽酸用水稀釋至100ml.
⑨1mol/l氫氧化鈉溶液:稱取4g氫氧化鈉溶于水,稀釋至100ml.
⒍步驟
⑴樣品測(cè)定
分取適量水樣或餾出液置25ml容量瓶中,準(zhǔn)確加入10.00ml混合顯色劑,用去離子水稀釋至標(biāo)線,搖勻.放置0.5h,用30mm比色皿于620nm波長(zhǎng)處,以試劑空白為參比,測(cè)定吸光度.
⑵校準(zhǔn)曲線的繪制
于6個(gè)25ml容量瓶中,分別加入氟化物標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml,用去離子水稀釋至10ml,準(zhǔn)確加入10.0ml混合顯色劑,用去離子水稀釋至標(biāo)線,搖勻.以下按樣品測(cè)定步驟進(jìn)行.
⒎計(jì)算
⒏精密度和準(zhǔn)確度
三個(gè)實(shí)驗(yàn)室分析含0.50mg/l氟化物的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)溶液,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%;實(shí)驗(yàn)室間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%,相對(duì)誤差為-0.8%;回收率為98%.
⒐注意事項(xiàng)
若水樣呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性,應(yīng)在測(cè)定前用1mol/l氫氧化鈉溶液或1mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)至中性.