1.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
《GB/T 5750-2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 離子選擇性電極法測氟化物》
《GB/T 7484-1987 水質(zhì)氟化物的測定 離子選擇電極法》
《HJ 480-2009 環(huán)境空氣 氟化物的測定 濾膜采樣氟離子選擇電極法》
《NY/T 838-2004 茶葉中氟含量測定方法 氟離子選擇電極法》
2.測量原理
氟化鑭單晶對氟離子有選擇性，在氟化鑭電極膜兩側(cè)的不同濃度氟溶液之間存在電位差，這種電位差通常稱作膜電位。膜電位的大小與氟化物溶液的離子活度有關(guān)。氟離子與飽和甘汞電極組成一對原電池。利用電動(dòng)勢與離子活度負(fù)對數(shù)值的線性關(guān)系直接求出水樣中氟離子濃度。
3.儀器設(shè)備
實(shí)驗(yàn)儀器：PXSJ-216F離子計(jì)，JB-2磁力攪拌器
實(shí)驗(yàn)電極：PF-1-01 氟離子選擇性電極、232-01 參比電極（甘汞電極）
其他一般實(shí)驗(yàn)室儀器。
4.試劑和溶液
4.1 氫氧化鈉溶液(400g/L): 40g 溶于 100mL 水中
4.2 鹽酸溶液（1+1）：將鹽酸（ρ=1.19g/mL）與純水等體積混合
4.3 離子強(qiáng)度緩沖液 I （TISAB I）稱取 348.2g 檸檬酸三鈉（Na3C6H5O•5H2O）溶于純水中，用鹽酸溶液（1+1）調(diào)節(jié)至 pH=6 后，用純水稀釋至 1000mL。
4.4 離子強(qiáng)度緩沖液 II（TISAB II）：稱取 59g 氯化鈉，3.48g 檸檬酸三鈉（Na3C6H5O7.5H2O）和 57 mL 冰乙酸，溶于純水中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至 pH=5.0-5.5 后，用純水稀釋至 1000mL。
4.5 氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液: 精確稱取稱取經(jīng) 105℃干燥 2h 的氟化鈉 4.20g 分析純氟化鈉，溶于蒸餾水中，稀釋至 1000 mL，貯存于塑料瓶中。此溶液為 1×10 mol/L F 。氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度可按式（1）計(jì)算：（1）式中：c(NaF)，氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）;m，稱取氟化鈉的質(zhì)量，單位為克（g）V, 配制溶液的體積，單位為升（L）。
取 1×10 mol/L F 溶液 100ml，稀釋至 1000ml 配制成濃度 1×10 mol/L F 。按此方法逐級稀釋獲得不同濃度的 F 標(biāo)準(zhǔn)溶液。
4.6 待測標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
pF2 (1×10-2 mol/L F-)：取 1×10-2 mol/L F- 溶液 50 ml，加總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB II) 50ml；
pF3 (1×10-3 mol/L F-)：取 1×10-3 mol/L F-溶液 50ml，加總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB II)50ml；
pF4 (1×10-4 mol/L F-)：取 1×10-4 mol/L F-溶液 50ml，加總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB II) 50 mL;
pF5 (1×10-5 mol/L F-)：取 1×10-5 mol/L F-溶液 50ml，加總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB II) 50 mL;
5.操作過程
5.1電極活化
實(shí)驗(yàn)前先將電極在相對應(yīng)的0.001mol/L 氟化鈉溶液中浸泡 2 小時(shí)進(jìn)行活化，再用去離子水洗凈待測。
5.2儀器準(zhǔn)備
按著說明書安裝好儀器，所有測試數(shù)據(jù)以人機(jī)對話方式操作，最終結(jié)果根據(jù)用戶不同要求直接顯示出來。開機(jī)顯示時(shí)間，進(jìn)入測量界面，選擇離子名稱，并確認(rèn)，選擇測量模式。
5.3建立標(biāo)準(zhǔn)曲線
向待測標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入攪拌子，放置在磁力攪拌器上，打開電源，調(diào)節(jié)合適轉(zhuǎn)速。向溶液中插入氟離子電極和飽和甘汞電極，設(shè)置離子計(jì)進(jìn)入校準(zhǔn)模式，待讀數(shù)穩(wěn)定后按確認(rèn)，并輸入標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值（注意選擇與標(biāo)準(zhǔn)溶液相對應(yīng)的濃度單位）。按照從稀到濃的順序，依次對 pF5，pF4，pF3，pF2 進(jìn)行標(biāo)定。
5.4 樣品測試
取 50ml 樣品，添加 50 ml TISAB II，放入攪拌子，放置在磁力攪拌器上，向溶液中插入電極后，在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行測量。待讀數(shù)穩(wěn)定后，溶液中氟離子濃度可以直接讀取。
6.注意事項(xiàng)
氟電極測量范圍：10-1-10-6 mol/L。新的或長時(shí)間未使用的氟電極在測定前，先在 0.001 mol/L 氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡幾小時(shí)進(jìn)行活化。氟電極在測定試樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，應(yīng)用磁力攪拌器攪拌，并使試樣與標(biāo)準(zhǔn)液攪拌速度應(yīng)保持相同。氟電極在測定時(shí)，試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)保持在同一溫度。該電極在使用時(shí)切忌將敏感膜與硬物碰撞，以免損壞電極。氟標(biāo)準(zhǔn)溶液建議存放在經(jīng)清洗后的聚乙烯塑料瓶中，對使用的容量瓶、移液管、玻璃容器應(yīng)及時(shí)清洗。TISAB I 和 TISAB II 是檢測氟離子時(shí)比較常用的離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,水樣中干擾物質(zhì)較多時(shí)用 TISAB I，較清潔水樣用 TISAB II。
7.測試結(jié)果
在使用 pF5~pF2 進(jìn)行標(biāo)定后，對人工配制的含氟水樣進(jìn)行測試，其結(jié)果與理論值非常接近。
理論濃度（mg/L) | 測量結(jié)果（mg/L) |
0.2 | 0.201 |
0.4 | 0.399 |
0.6 | 0.599 |
1.0 | 1.010 |
2.0 | 2.002 |
3.0 | 2.998 |
8.總結(jié)
氟離子選擇電極是少數(shù)幾個(gè)基于離子選擇性電極的國標(biāo)檢測方法。由于氟離子電極具有很高的離子選擇性，添加離子強(qiáng)度緩沖溶液后，又幫助屏蔽了樣品溶液 pH 差異帶來的影響，進(jìn)一步提高了氟離子測量的準(zhǔn)確性和可靠性。
使用離子計(jì)，可以直接讀取被測樣品的氟離子濃度，顯示不同單位下的濃度讀數(shù)，更加方便快捷。
文章參考于上海儀電科學(xué)（雷磁）官網(wǎng)。
