搅拌器的选择对氟化物测定的影响

2022-09-20

氟化物的测定方法主要有:比色法、离子选择电极法、离子色谱法等。由于电极法选择性好, 适用范围宽, 使用方便快捷而被广泛采用。近年来电极法氟化物测定方面的文章不少, 但对于不同结构的搅拌器对氟化物测定会产生怎样的影响还未见报道, 本文就两款国产的搅拌器对氟化物测定结果的影响进行讨论。

1 实验部分

1.1 仪器

(1) PXSJ-216离子活度计 (带温度补偿) 。

(2) 氟离子选择电极和饱和甘汞电极。

(3) 搅拌器:JB-1A磁力搅拌器, JB-2恒温磁力搅拌器。

1.2 试剂

(1) 氟化物贮备溶液500mg/L:购买国家环保总局标准样品研究所配制的标准溶液。

(2) 实验用水:所有溶液和稀释用水均为二次去离子水, 电导率<0.1μs/cm (25℃) 。或使用纯水机制取的超纯水 (18.2MΩ·cm-1) 。

(3) 试剂:试验所用试剂没有特别说明均为分析纯。

(4) 离子强度调节剂TISAB (Ⅰ) :称取58.8g柠檬酸钠和85g硝酸钠加水溶解, 用盐酸调节pH至5~6。移入容量瓶并定容至1000mL[1]。

(5) 氟化物标准溶液10.0mg/L:量取500mg/L氟化物贮备液2.00mL于100mL容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线并摇匀。

(6) 氟化物标准溶液1.00mg/L:量取10.00mL氟化物标准溶液10.0mg/L (2.5) 于100mL容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线并摇匀。

(7) 氟化物标样 (0.514±0.026) mg/L:购买国家环保总局标准样品研究所配制的标样。

标样配制:按要求取10.00mL标样于250mL容量瓶, 用蒸馏水稀释至标线并摇匀。

2 实验步骤

2.1 校正仪器

(1) 配制校正溶液。

所有实验用水、试剂均应放置到室温。

分别移取氟化物标准溶液 (2.5) 1.00mL、10.00mL于50mL容量瓶中, 再加入10.0mL离子强度调节剂 (2.4) , 加蒸馏水至标线, 摇匀, 此校正溶液浓度分别为0.2 0 m g/L、2.00mg/L。

(2) 校正仪器。

根据要求预热仪器、清洗电极。

电极在测量时, 试样和标准溶液应保持在同一温度、同一搅拌速度。电极插入时不要搅动溶液, 搅拌速度也不要太快, 以免在电极表面附着气泡影响测定的准确度。为消除电极的记忆效应, 测定浓度按先低后高的顺序进行。每测完一个样品, 将电极洗至空白, 再测定下一个样品[2]。

仪器经校正后斜率为:-5 9.2。空白为:0.0 0 1 m g/L。

2.2 标准物质测量

(1) 样品制备:取40.0mL标准物质 (2.6) , 加入10.0mL离子强度调节剂 (2.4) , 混匀, 待测。

(2) 一类水的标准为氟化物浓度:≤1.00mg/L。一般环境空气中的氟化物测定中, 滤膜经前处理后测定浓度正常为0.5mg/L左右, 固选择0.5mg/L左右和1.00mg/L浓度的样品来进行讨论, 固废浸出毒性一般测量值在检出限附近, 故在这里不作讨论。为了充分体现出电极法快速的特点, 而又不至降低分析的准确度, 一般情况下搅拌时间选择3~5分钟, 只要电位读数比较稳定, 其波动范围小于0.5mV, 就可以记录电位值[2]。程远琼在《滤膜法测定空气中氟化物的改进》一文中也做过研究, 实验证明:搅拌5分钟后样品的读数基本稳定[3]。因此, 在下面的实验中, 较高浓度样品记录搅拌1~5分钟的测定结果, 较低浓度样品记录搅拌5~10分钟的测量结果。

2.3 测定结果与讨论 (以下测定结果都在带温度补偿条件下)

(1) 用JB-1A磁力搅拌器测定标准物质 (0.514±0.026) mg/L (2.7) 。测定结果见表1。

用JB-2恒温磁力搅拌器测定标准物质 (0.514±0.026) mg/L (2.7) 。测定结果见表2。

从表1的测定结果可以看出:用JB-1A磁力搅拌器测定标准物质, 由于搅拌器自身发热, 散热效果差, 随着搅拌时间的延长导致溶液温度在逐渐升高, 溶液温度每升高1℃电位值升高约0.3mV, 使测定结果偏低超过了一倍标准偏差。如果不带温度补偿或室温较低时, 则影响更大。表2的测定结果表明:用JB-2恒温磁力搅拌器测定标准物质, 测定结果在一倍标准偏差以内, 随着搅拌时间的延长, 溶液温度和测量浓度相对比较稳定。

(2) 用JB-1A磁力搅拌器测定自配标准溶液1.00mg/L (2.6) 。结果见表3。

用JB-2恒温磁力搅拌器测定自配标准溶液1.00mg/L (2.6) 。结果见表4。

表3和表4的结果表明:JB-1A磁力搅拌器测定的结果为0.977mg/L, 相对误差为:2.3%;JB-2恒温磁力搅拌器测定的结果为0.984mg/L, 相对误差为:1.6%。由于标准物质浓度相对较高, 在温度补偿的条件下, 两种搅拌器分别测定的相对误差都小于2.5%, 测量结果比较接近。

3 结语

在温度补偿的条件下, 用JB-2恒温磁力搅拌器测定样品, 对测定结果没有影响。

在温度补偿的条件下, 用JB-1A磁力搅拌器在测量大于1.00mg/L的较高浓度样品时, 测量的相对误差小于2.5%, 影响较小, 可以忽略。而测定浓度在0.5mg/L左右浓度的样品, 测定的误差超过一倍标准偏差, 且浓度越低影响越大, 溶液温度每升高1℃, 电位值升高约0.3mV, 使测定结果偏低超过了一倍标准偏差。在测定环境空气中氟化物、土壤中氟有效态及固废浸出毒性等浓度较低的样品时搅拌器造成的影响不可忽略。如不在温度补偿的条件下, 则影响更大。因此建议仪器生产厂家配置恒温磁力搅拌器, 以消除搅拌器自身发热给测定带来的影响。

摘要：目前选择性电极法氟化物作为一种成熟的测定方法被广泛使用环境监测、食品等领域。关于电极法测定氟化物方面的文章不少, 但对于不同结构的搅拌器对氟化物测定会产生怎样的影响还未见报道, 本文就两款国产的搅拌器对测定结果的影响进行探讨。结果表明:样品浓度在0.5mg/L左右, 在带温度补偿的情况下, 溶液温度每升高1℃, 电位值升高约0.3mV, 使测定结果偏低超过了一倍标准偏差。在测定环境空气中氟化物、土壤中氟有效态及固废浸出毒性等浓度较低的样品时, 搅拌器的影响不可忽略。如不带温度补偿, 则影响更大。

关键词：搅拌器,氟化物测定,影响