使用氟离子选择性电极测定水中氟离子含量
1.相关标准
《GB/T 5750-2006 生活饮用水标准检验方法离子选择性电极法测氟化物》《GB/T 7484-1987 水质氟化物的测定离子选择电极法》
《HJ 480-2009 环境空气氟化物的测定滤膜采样氟离子选择电极法》
《NY/T 838-2004 茶叶中氟含量测定方法氟离子选择电极法》
2.测量原理
氟化镧单晶对氟离子有选择性，在氟化镧电极膜两侧的不同浓度氟溶液之间存在电位差，这种电位差通常称作膜电位。
膜电位的大小与氟化物溶液的离子活度有关。
氟离子与饱和甘汞电极组成一对原电池。
利用电动势与离子活度负对数值的线性关系直接求出水样中氟离子浓度。
3.仪器设备
实验仪器：PXSJ-216F或其他型号离子计，JB-1磁力搅拌器
实验电极：PF-1-01氟离子选择性电极、232-01参比电极（甘汞电极）
其他一般实验室仪器。
4.试剂和溶液
4.1氢氧化钠溶液(400g/L): 40g溶于100mL水中
4.2盐酸溶液（1+1）：将盐酸（ρ=1.19g/mL）与纯水等体积混合
4.3离子强度缓冲液I （TISAB I）：称取348.2g柠檬酸三钠（Na3C6H5O7·5H2O）,
溶于纯水中，用盐酸溶液（1+1）调节至pH=6后，用纯水稀释至1000mL。
4.4离子强度缓冲液II（TISAB II）：称取59g氯化钠，3.48g柠檬酸三钠
（Na3C6H5O7.5H2O）和57mL冰乙酸，溶于纯水中，用氢氧化钠溶液调节
至pH=5.0-5.5后，用纯水稀释至1000mL。
4.5氟化钠系列标准溶液:精确称取称取经105℃干燥2h的氟化钠4.20g分
析纯氟化钠，溶于蒸馏水中，稀释至1000 mL，贮存于塑料瓶中。
此溶液
为1×10-1 mol/L F-。
氟化钠标准溶液的准确浓度可按式（1）计算：
（1）
式中：
c(NaF)，氟化钠标准溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）;
m，称取氟化钠的质量，单位为克（g）
V, 配制溶液的体积，单位为升（L）
取1×10-1mol/L F-溶液100ml，稀释至1000ml配制成浓度1×10－2 mol/L F-。
按此方法逐级稀释获得不同浓度的F-标准溶液。
4.6待测标准溶液配制：
pF2 (1×10-2 mol/L F-)：取1×10-2 mol/L F-溶液50 ml，加总离子强度调
节剂(TISAB II) 50ml；
pF3 (1×10-3 mol/L F-)：取1×10-3 mol/L F-溶液50ml，加总离子强度调节
剂(TISAB II)50ml；
pF4 (1×10-4 mol/L F-)：取1×10-4 mol/L F-溶液50ml，加总离子强度调节
剂(TISAB II) 50 mL;
pF5 (1×10-5 mol/L F-)：取1×10-5 mol/L F-溶液50ml，加总离子强度调节
剂(TISAB II) 50 mL;
5.操作过程
5.1电极活化
实验前先将电极在相对应的0.001mol/L氟化钠溶液中浸泡2小时进行活
化，再用去离子水洗净待测。
5.2仪器准备
按着说明书安装好仪器，所有测试数据以人机对话方式操作，最终结果
根据用户不同要求直接显示出来。
开机显示时间，进入测量界面，选择
离子名称，并确认，选择测量模式。
5.3建立标准曲线
向待测标准溶液中加入搅拌子，放置在磁力搅拌器上，打开电源，调节
合适转速。
向溶液中插入氟离子电极和饱和甘汞电极，设置离子计进入
校准模式，待读数稳定后按确认，并输入标准溶液浓度值（注意选择与
标准溶液相对应的浓度单位）。
按照从稀到浓的顺序，依次对pF5，pF4，pF3，pF2进行标定。
5.4样品测试：
取50ml样品，添加50 ml TISAB II，放入搅拌子，放置在磁力搅拌器上，
向溶液中插入电极后，在搅拌状态下进行测量。
待读数稳定后，溶液中
氟离子浓度可以直接读取。
6.注意事项
1)氟电极测量范围：10-1-10-6 mol/L。
2)新的或长时间未使用的氟电极在测定前，先在0.001 mol/L氟离子标准
溶液中浸泡几小时进行活化。
3)氟电极在测定试样与标准溶液时，应用磁力搅拌器搅拌，并使试样与标
准液搅拌速度应保持相同。
4)氟电极在测定时，试样和标准溶液应保持在同一温度。
5)该电极在使用时切忌将敏感膜与硬物碰撞，以免损坏电极。
6)氟标准溶液建议存放在经清洗后的聚乙烯塑料瓶中，对使用的容量瓶、
移液管、玻璃容器应及时清洗。
7)TISAB I和TISAB II是检测氟离子时比较常用的离子强度调节剂,水样中干
扰物质较多时用TISAB I，较清洁水样用TISAB II。
7.测试结果
在使用pF5~pF2进行标定后，对人工配制的含氟水样进行测试，其结果与理
理论浓度（mg/L) 测量结果（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.总结
氟离子选择电极是少数几个基于离子选择性电极的国标检测方法。
由于氟离子电极具有很高的离子选择性，添加离子强度缓冲溶液后，又帮助屏蔽了样品溶液pH差异带来的影响，进一步提高了氟离子测量的准确性和可靠性。
使用离子计，可以直接读取被测样品的氟离子浓度，显示不同单位下的浓度读数，更加方便快捷。