直接电位法测定牙膏中的氟

曾琪

（四川职业技术学院建筑与环境工程系，四川遂宁 629000）

直接电位法测定牙膏中的氟

曾琪

（四川职业技术学院建筑与环境工程系，四川遂宁 629000）

本文用直接电位法测定了牙膏中的氟.用预先煮沸并冷却的蒸馏水溶解样品，在溶液pH值为5.5～6.5的条件下进行测定，用标准曲线法计算出样品中的氟含量.线性回归方程为Y=61.693x-79.529，线性相关系数为R=0.9991，样品的加标回收率为99.15%～102.05%，方法操作简单、选择性好、成本低、准确度高.

直接电位法；标准曲线法；加标回收率

氟是人体必需的微量元素之一，它可以增强牙齿的抗酸性、坚固骨骼、预防龋齿等.但长期摄入的氟剂量过高会引起氟骨症，使骨头变形，丧失劳动和生活自理能力，或者引起氟斑牙，使牙齿变黄、变黑；而长期摄入的氟剂量过低则会出现龋齿和骨质疏松等症状.目前，防龋齿的有效措施是在牙膏中添加适量的氟，牙膏生产厂家生产的含氟牙膏除氟化钠(钾)以外，还添加了单氟磷酸钠(钾)、氟化锶或氟化亚锡.G B8732-2008中禁止向牙膏添加近1500种成分，修订了牙膏的酸碱度，不再要求牙膏有香味及泡沫，特别对氟含量提出要求，规定成人牙膏总氟量在0.05%～0.15%之间，含氟儿童牙膏中氟的含量在0.05%～0.11%之间.

目前氟化物的测定方法主要有：分光光度法[1-2]、离子色谱法[3-5]、气相色谱法[6-7]、滴定法、电位法[8]等.分光光度法要将样品中氟离子转化为吸光物质，受条件影响因素较多；离子色谱法仪器昂贵；气相色谱法需对分析物进行衍生；滴定法涉及样品预处理操作，手续繁杂，特别对微量元素的测定准确度和精密度不高.本文采用氟离子选择性电极法来测定牙膏中的氟含量，通过对样品进行处理后制成溶液，测其电位，根据氟电极电位与溶液中的F-活度符合Nernst方程，用标准曲线法求出相应的浓度，再通过计算，则可得到样品中氟的含量.此法具有操作更简单、方便快速、准确、选择性好、仪器简单、成本低的优点，是一种方便实用的测定氟离子的方法．

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:雷磁牌Z D-2型自动电位滴定仪，雷磁牌J B-1A磁力搅拌器，雷磁牌氟离子选择性电极，饱和甘汞电极，电子天平，烧杯，50mL容量瓶数个，100m容量瓶1个，500mL容量瓶1个，移液管等；试剂（1）F-标准溶液（0.100mol/L）:准确称取2.10 g于120℃干燥过后并经冷却的氟化钠（A.R）于小烧杯中，用水溶解后转移到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀转移至洗净、干燥的塑料瓶中备用；

(2）TI SAB（总离子强度调节缓冲溶液）：在500mL水中，加入57mL冰醋酸（A.R），58.5g氯化钠和12g的柠檬酸钠（A.R），搅拌至溶解，用PH计控制，缓慢滴加NaOH溶液至pH值为5.5～6.5之间用水稀释至1L，贮存于聚乙烯塑料瓶内备用；

（3）市售不同品牌的五种含氟牙膏；

1.2 标准曲线的绘制

1.2.1 氟标准溶液的配制

（1）准确移取5.00mL 0.100mol/L的氟离子标准溶液于100mL的容量瓶中，用去离子水定容并贮存于聚乙烯塑料瓶内备用，氟离子标准溶液的浓度为：0.005mol/L；

（2）精确吸取0．50，1．00，2．00，3．00，4. 00，5．00mL0.005mol/L氟离子标准溶液，分别移入6个50mL容量瓶中，各加入TI SAB缓冲液10 mL，用去离子水稀释至刻度.

（3）配制空白溶液：在50mL容量瓶中加入

25mLTI SAB溶液，用去离子水稀释至刻度即可.

1.2.2 绘制标准曲线

测量空白溶液：将空白溶液倒入烧杯中，放入搅拌子，调节转速至转动稳定，取清洗到稳定值的氟离子选择性电极和饱和甘汞电极置于空白液中放置5分钟左右，使电极适应缓冲溶液体系，记下读数.

测量标准溶液：将已经配制好的适量标准溶液分别倒入6只烧杯中,由稀至浓分别测量标准溶液的电位值,记下读数.以F-浓度的对数lgCF-为横坐标，电位E（mV）为纵坐标，绘制标准曲线如图1所示.由图1可知，线性方程是：Y=61.693x-79.529，线性相关系数为R=0.9991.

图1 lgCF--E标准曲线

1.3 加标回收率的测定

取已知氟含量的样品，加入一定量氟标准溶液和10mLTI SAB溶液置于50mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，在相同的条件下测定其电位值，计算加标回收率的结果见表1.

表1 加标回收率的测定（n=3）

1.4 样品中氟含量的测定

用差量法准确称取5g左右的牙膏样品于小烧杯中，加入预先煮沸、冷却的蒸馏水20mL，充分搅拌均匀后加入10mLTI SAB溶液，转移至50mL容量瓶中，用水定容至刻度，用已经清洗至空白值的电极测量其电位值，记录读数.

2 结果与讨论

2.1 溶解方式对测定的影响

将5g左右佳洁士牙膏分别用自来水、蒸馏水、预先煮沸并冷却的蒸馏水进行充分溶解，加入10mL TI SAB溶液，转移至50mL容量瓶中，用水定容至刻度，用已经清洗至空白值的电极测量其电位值，记录结果见表2.

表2 溶解方式对测定结果的影响

测定结果表明，煮沸并经冷却的蒸馏水溶解效果最好，测定出样品中氟含量最高，不同溶解方式时“悬浊效应”会影响液接电位，进而影响测定的准确性.

2.2 溶液PH对测定的影响

用氟离子选择性电极法测定氟离子时，溶液的pH值对氟离子选择电极的响应影响较大.当溶液的pH值过低时，H+与F-反应生成HF，从而降低溶液中F-含量，检测结果偏低；pH值过高，OH-与氟电极的敏感膜上的La反应生成会La(OH)3，影响氟电极响应特性；当pH>10时，氟电极对F－几乎没有响应.因此在测定过程中，应用TI SAB调节溶液pH值在5.5～6.5.

2.3 TISAB对测定的影响

牙膏主要组分中含有氢氧化铝、碳酸钙、硅酸盐、苯甲酸钠、二水合磷酸氢钙等.用氟离子选择性电极测定氟离子时主要的干扰离子是A13+．其次是Fe3+、Ca2+.氟能与铝、铁生成络合物，在酸度较小时又能与钙生成CaF2沉淀.由于牙膏组成成分复杂且干扰物的浓度较大，需加入一定量的TI SAB，其作用如下：（1）保持较大且相对稳定的离子强度，使活度系数恒定；（2）维持溶液在适宜的PH范围内，满足离子电极的要求；（3）掩蔽干扰离子.

2.4 牙膏中氟含量的测定

将处理好的牙膏样品按照标准溶液的测定步骤分别测定其电位值，测定及计算结果见表3.

表3 不同牙膏中氟含量的测定

结果表明，市售含氟牙膏中氟含量基本都满足G B8732-2008中的规定，可作为测定牙膏中氟化物的一种价廉而实用的方法．

3 结论

本文研究了用氟离子选择性电极直接电位法测定牙膏中的氟，将样品用煮沸并冷却的蒸馏水溶解，加入10mLTI SAB缓冲溶液，在PH为5.5～6.5的条件测定出样品中氟含量基本都满足G B8732-2008中的规定：成人牙膏总氟量在0.05%～0.15%之间.此条件下测定的结果表明：氟离子浓度呈良好的线性关系，加标回收率在99.15%～102.05%，相关系数R=0.9991．此法选择性好，准确度较高，操作简便，快速，可作为测定牙膏中氟化物的一种价廉而实用的方法．

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Determinationof Fluorine in Toothpasteby Direct Potentiometric Method

ZENG Q i
(D epar tment of A rchitectureand Environmental Engineering; S ichuan Vocat ional and Technical Col lege,S uining629000,China)

This ar ticle uses direct potentiomet ricmethod to determine f luorine in toothpaste Ta k ing cooled boi led disti l led water to dissolve samples,with the PH of 5.5 to 6.5,and adop standard curvemethod to wor k out the content of f luor ine in the toothpaste.The equat ion of l inea regression is Y=61.693x-79.529,the l inearly dependent coef f icient is R=0.9991,the recovery i 99.15%～102.05%.It is proved that thismethod is easy tooperate,selectivity is good,cost is lo andaccuracy is high.

D i rect Potent iomet r ic M ethod;S tandard Curve M ethod;R ecovery

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1672-2094(2013)03-0151-0

责任编辑：张隆辉

2013-03-17

曾琪（1975-），女，四川遂宁人,四川职业技术学院建筑与环境工程系讲师，硕士.