浅了解氟化物的概念及测定方法

氟化物（F-）是人体必需的微量元素之一。缺氟易患龋齿。饮用水中氟化物的适宜浓度为0.5～1.0mg/L（F-）。长期饮用含氟量高于1～1.5mg/L水时，易患牙菌斑病。如果水中的氟含量高于4mg/L，就会引起氟中毒。
氟化物广泛存在于天然水中。有色冶金、钢铝加工、焦炭、玻璃、陶瓷、电子、电镀、化肥、农药厂废水和含氟矿物废水中常含有氟化物。
⒈方法选择
水中氟化物的测定 主要方法有：离子色谱法、氟离子选择电极法、氟试剂比色法、茜素磺酸锆比色法和硝酸钍滴定法。离子色谱法在国内外得到广泛应用，其方法简单、快速、可靠。干扰相对较小，测量范围为0.06～10mg/L。电极法选择性好，适用范围广，可测量水样的浊度和颜色，测量范围为0.05～1900mg/L。比色法适用于含氟量较低的样品，氟试剂法可测0.05～1.8mg/LF-。茜素磺酸锆目测比色法可测0.1～2.5mg/LF-，由于是目测比色法，误差较大。氟化合物含量大于5mg/L时可采用硝酸钍滴定法。严重污染的生活污水和工业废水，以及含有氟硼酸盐的水样，都需要进行预蒸馏。
2. 水样的采集和保存
水样必须收集并储存在聚乙烯瓶中。
(一)氟试剂分光光度法
1、方法原理
氟离子在Ph4.1的醋酸盐缓冲介质中，氟试剂与硝酸镧反应生成蓝色三元配合物。颜色的强度与氟离子的浓度成正比。在 620nm 波长下定量测量氟化物 (F-)。
2、干扰与消除
在25ml含5μg氟化物的显色溶液中，当下列离子（mg）含量低于时，不干扰测定：Cl-30； SO5.0; NO3.0； B4O2.0; Mg2+2.0； NH1。 0; Ca2+0.5。以下离子含量（µg) 不干扰测定：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.
当干扰离子超过上述含量时，可采用直接蒸馏或水蒸气蒸馏的方法消除。
三、方法的适用范围
水 样品量为 25ml，光路为 30mm 比色皿。本方法最低检测浓度为0.05mg/L氟化物；测定上限为1.80mg/L。该方法适用于地表水、地下水和工业废水。氟化物含量的测定。
4.仪器
①分光光度计，光程为30mm的比色皿。
②pH计。
③25ml容量瓶。
5.试剂
①丙酮（C2H6CO）。
②氟化物标准储备液：称取0.2210g标准氟化钠（NaF）（105～110℃预干燥2h，或500～600℃约40min冷却），加水溶解后转移至1000ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。立即转移到干燥清洁的聚乙烯瓶中储存。该溶液每毫升含有 100 µg 氟化物。
③氟化物标准溶液：取氟化物标准储备液20.0ml，转移至1000ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，贮于聚乙烯瓶中。该溶液含有 2.00µgF-。
④0.001mol/L氟/ml 试剂溶液：称取0.1930g氟试剂（3-甲胺-茜素-二乙酸，缩写为ALC，C14H7O4·CH2N(CH2COOH)2），加5ml去离子水润湿，加1mol /L氢氧化钠溶液逐滴溶解，加入0.125g乙酸钠（CH3COONa·3H2O），用1mol/L盐酸溶液调pH至5.0，用去离子水稀释至500ml，棕色瓶中保存。
⑤0.001mol/L硝酸镧溶液：称取0.433g硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)，用少量1mol/L盐酸溶液溶解，用1mol/L乙酸钠溶液调Ph至4.1，稀释用去离子水定容至 1000ml。
⑥Ph4.1缓冲液：称取35g无水醋酸钠（CH3COONa）溶于800ml去离子水中，加入75ml冰醋酸，用去离子水稀释至1000ml，用醋酸或氢氧化钠溶液在pH计中调节pH 至 4.1。
⑦混合显色试剂：取氟试剂溶液、缓冲溶液、丙酮和硝酸镧溶液按3：1：3：3的体积比配制成即用。
⑧1mol/L盐酸溶液：取8.4ml浓盐酸，用水稀释至100ml。
⑨1mol/L氢氧化钠溶液：称取4g氢氧化钠溶于水，稀释至100ml。
⒍步骤
⑴ 样品测定
取适量水样或蒸馏液于25ml容量瓶中，准确加入10.00ml混合显色剂，用去离子水稀释至刻度，摇匀。静置0.5h，用30mm比色法，以试剂空白为参比，在620nm波长处测定吸光度。
2绘制校准曲线
在6个25ml容量瓶中，加入氟化物标准溶液0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml，用去离子水稀释至10ml，准确加入10.0ml混合显色剂，用去离子水稀释至刻度，摇匀。以下步骤用于样品测量。
⒏精密度和准确度
三个实验室对含氟0.50mg/L的统一标准溶液进行分析，实验室内相对标准偏差为1.2%；实验室之间的相对标准偏差为 1.2%，相对误差为-0.8%；回收率为98%。
⒐备注
如果水样呈强酸性或强碱性，测量前应使用1mol/L氢氧化钠溶液或1mol/L氢氧化钠溶液将盐酸溶液调至中性。