离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素

《离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、离子选择性电极法测定工中氟含量的影响因素氟是化学性质十分活泼的元素，也是煤中毒害性元素之一，煤燃烧吋氟几乎全部转化为挥发性化合物排放到大气中，然后固定在土壤里或流入水中。生长在高氟土壤中的楨物则会通过根部吸收氟化物，人或牲畜则会因食用高氟贪物或饮用高氟水而中毒。研宂表明，HF对人体的毒性是S02的20倍，对植物具有强烈吸收和累积大气屮HF的作用，不仅植物本身严重受害，而且通过食物链毒害人类和动物，破坏钙磷的正常代谢，抑制酶的活性，影响祌经系统，产生低钙症、氟斑牙、氟骨症及氟中毒。我国煤含氟量一般在50豪爽/克〜300毫克/克。少数矿区

2、高达3000毫克/克。因此，准确测定蒌中氟含量，对保护地球环境具有重要的意义。商温燃烧--氟离子选择性电极法方便快捷，准确度商，实用性强，可作为煤及其它矿物质屮氟含量测量的有效方法，但其测定结果的准确性会受到燃烧水解过程及电位测量系统的影响因素的干扰，主要包括试剂、仪器、煤样质量、通泼水蒸气吋间、氧气流量、测量电位、干扰离子、氟电极实测斜率。在此，很有必要对上述因素做系统分析，从而能够更加高效、准确测定煤中氟含量。1实验原理实验采用高温燃烧水解--氟离子选择性电极法煤屮意氟量。煤样与石英砂混合后，在氧气和水蒸气混合气流中经过有机物燃烧

3、和无机物热解2个阶段，经历从煤中分离出各利形态的氟化物并定量地洛于水中的过程。其中，燃烧阶段的反应机理和高温定硫方法相似，但硫、氮、氯、氟的产物是以SOx、NOx、HCL、SiF4形态转入冷凝水中。煤样进入高温区之前，可燃物已基本燃烧完全；进入没温区之后，煤灰全部暴露于氧气和水蒸气气流屮，此时含氟矿物迅速产生水解反应，氟化物全部释放出来，并定量地转入冷凝水屮。以氟离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极，用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度，计算出煤中总氟量。2影响因素2.1试剂2.1.1石英砂煤样在高温水解吋，煤灰中碱金属和

4、碱土金属氟化物分解U形成碱性氧化物，该氧化物很容易与HF反应，把刚释放出來的氟又吸收回去，所以在煤样中加入适量石英砂可以与HF反应生成稳定的SiF4化合物，此化合物也比较界易转入水中。粒度为0.5mm…-1mm的石英砂能增加浞合样品的透气性，加快有机物燃烧速度，并防止小颗粒煤灰被气流吹走。另外，加入石英砂也是为了防止煤样在送入高温区时出现爆燃现象，从而避免实验作废。2.1.2水解冷凝液PH值煤样水解后的试液屮氟离子对氟电极的响应电位在PH等于6.0时测量较力准确。PH大于6.0时，溶液中OH对氟电极有响应，将引入正误差：PH小于6.0

5、时，F与H生成HF弱酸，将引入负误差。用NaOH洛液屮和收集的冷凝水，使溴甲酚绿指示剂变蓝色，此时冷凝液pH约为5.6,加入10mL总离子强度调节缓冲液后，可控制冷凝液pH为6.0,从而减少测量电位的误差。以上使用的3种试剂均是市购的化学纯，严格按照标准配制，均能起到作用并得到准确的测定结果。2.13氟称准储备溶液氟标准储备溶液用于配制氟标准工作溶液，对其纯度要求较高。你准GB/T4663-1997中要求，称取在120度干燥约2h的优级纯NaF2.2010g于烧杯小，加蒸馏水溶解，用蒸馏水洗入1000mL容量瓶中并稀释到刻度，摇匀，储

6、于塑料瓶中备用。用其配制标准工作溶液引起的误差在实验过程中可忽略不计。2.2仪器2.2.1离子选择性电极(1)离子计。离子选择性电极分析实际上电位分析法。离子计的作用是在保持被测溶液和标准溶液总离子强度不变的情况下测量出电极电位E，，再用能斯特77程计算出试液中被测离子的浓度。所以其性能和质量对分析结果的准确性关系较大。一般对离子计有以下要求：①离子选择性电极是在接近零电流的条件下进行分析工作，为了防止测姒系统有较大电流流过而造成电极极化，离子计必须要有大于1*1011Q的内阻；②离子计的最小分度一般要求能读到0.1mV，不能过大，以

7、保证测M精度。(2)甘汞电极。甘汞电极是选择性电极的生要组成部分，易发生温度滞后现象。当温度升高时，电极内液中生成二价汞的化合物，该化合物能被甘汞糊中分散的微粒汞所还原，但因其反应非常缓慢，从而产生滞后。甘汞电极在70'C以下的电解液中工作，测得的电位值均较稳定，温度变化越小，其测定电位值越稳定。另外，廿汞电极在使用过程屮，待测试液有可能渗入甘汞电极内部，直接影响廿汞电极的电极电位，可增高其内渗液的液而以防I卜.此现象的发生。在不使用甘汞电极吋，应在甘汞电极的加液口和液接U部套上无硫橡皮帽。为了延长电极的使用寿命，平时对电极的使用和维

8、护可遵循以下要求:①电极使用前，需在10'3mol/LNaF溶液中浸泡1h-2h，再用去离子水反S淸洗，直至空白电位值达+270mV左右；②电极晶片勿与硬物碰擦，如有油污，先用酒精棉球轻擦，再用去离子水洗净；③电极使用完