氟离子选择电极法测尿氟的原理是什么 应该控制PH在何范围内?为什么?

氟离子选择电极法测尿氟的原理是什么 应该控制PH在何范围内?为什么?

1．性质
氟是淡黄色、有刺激性的气体.原子量19.0,比重1.69,熔点-219.6℃,沸点-188.2℃.氟的性质极其活泼,遇水剧烈地分解成氟化氢和氧,在空气中迅速变成氟化氢,氟可与许多单质相作用.自然界中只以氟化物形态存在,如荧石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)、磷灰石[Ca5(PO4)2F]等.
氟化氢的熔点为-92℃,沸点19.5℃,可以任意比例溶解于水.氟化钠的沸点为1695℃.
2.接触机会
制造冷冻剂(氟里昂,即二氟二氯甲烷)、氟塑料、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、农业杀虫剂等.
二、离子选择电极法测定尿氟
1.原理
氟离子选择电极与含氟离子的待测液和甘汞电极组成电池,电池的电动势可用下式表示：
E＝[EAgCl/Ag + E膜] - EHgCl2 + E液接 + E不对称
由于膜电位
E膜＝(E0 - 0.0591gaFx) - (E0 - 0.0591gaF)
E＝EAgCl/Ag + 0.0591gaF - EHgCl2 + E液接 + E不对称
- 0.0591gaFx
在—定条件下,前五项恒定不变,可合并成新的常数K.即E=K - 0.0591gaF
即电池的电动势与溶液中氟离子活度的对数呈直线关系.
在实际工作中,需要知道的是氟离子的浓度,根据a＝gC可知,当离子强度一定时,活度系数g恒定,则有
E＝K – 0.059lggCF
＝K - 0.0591gg - 0.0591gCF
＝K' - 0.0591gCF
即离子强度恒定时,电动势与溶液中氟离子浓度的对数成线性关系,据此,可以用标准曲线法或标准加入法定量.
2.尿样的采集和保存
用聚乙烯瓶收集一次尿样.尽快测定比重,于4℃冰箱中可保存2周.
3.测定方法
取10ml混匀尿样于小烧杯中,加10ml总离子强度调节缓冲液,混匀,测定mV数,在标准曲线上查出相应的氟浓度.
4.说明
总离子强度调节缓冲液的作用：
(1)控制各尿液与标准液的离子强度基本一致：通常尿液的离子强度在0.32mol/L左右,但不同的尿液其离子强度有差异.故在测定前,向尿液加入等体积的总离子强度调节缓冲液,使混合后溶液离子强度达到1mol/L左右,这样,不同尿液离子强度的差异被掩盖了.氟标准溶液是用纯水配制的,所以在标准溶液中,除了加总离子强度调节缓冲液外,还应加入模拟尿,使离子强度达到1mol/L左右.
(2)控制溶液的pH在5~5.5之间：由于氢氟酸是弱酸,在溶液中存在着电离平衡,当溶液的酸性较强时,氟离子与氢离子结合生成氟化氢,在氟电极上不响应,故需要将溶液的pH控制在5以上,使99%的氟以氟离子的形式存在；另一方面,OH-离子半径与F-接近,又都是负一价,氟电校对0H-有同样的响应,即0H-离子对F-离子的测定有明显的干扰,特别当溶液的pH高时,干扰尤其严重.因此,应控制溶液的pH不能太高.
(3)排除Al3+、Fe3+等离子的干扰,防止与F-离子形成配离子而干扰测定：A13+、Fe3+等离子能与F-离子形成配离子而干扰测定,所以在总离子强度调节缓冲液中加有柠檬酸盐.柠檬酸根离子能与A13+、Fe3+离子形成稳定的配合物,释放出氟离子,排除干扰.
（4）可加快反应速度,缩短达到平衡所需时间.如10-6mol/L的F—在纯水中平衡时间约为1h,而加入离子强度缓冲液后,10min内即可达平衡.