离子选择电极法测定石膏中氟含量

魏 娜

(江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424)

前言

1 实验部分

除非另有说明，在分析实验中所用的试剂均为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器：马弗炉、电子天平。

1.1.2 试剂：氟化钠、氢氧化钾、盐酸(ρ=1.19 g/mL)、硝酸(ρ=1.42 g/mL)、硝酸(1+4)、氢氧化钠溶液(100 g/L)、柠檬酸钠溶液(294 g/L)、氟标准滴定溶液(10ug/mL)。

三乙醇胺溶液(200mL/L)：量取100 mL三乙醇胺加64 mL盐酸(1.1.2.3)调至pH 6.5-7.0，用水稀释至500 mL，混匀。

苯酚红溶液(2 g/L)：称取0.1 g苯酚红，加入6 mL氢氧化钠溶液，加水稀释至50 mL，混匀。

1.2 样品处理

根据氟的含量称取石膏试样0.5000 g，精确至0.0001 g，将试料置于30 mL镍坩埚中，加入5 g氢氧化钾，于低温电炉上加热。蒸发水分至试样呈流体状并摇匀，移入650 ℃马弗炉中熔融15 min，取出冷却。将坩埚移入200 mL烧杯中，向坩埚中加入15 mL热水，盖上表面皿，待熔融物作用完毕后，将坩埚内的反应物倒入聚四氟乙烯烧杯中，用热水洗净坩埚(总体积不超过75 mL)，冷却至室温。将溶液连同沉淀一起移入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀，干过滤。移取10.00 mL滤液，置于50 mL的容量瓶中，加入15 mL柠檬酸钠溶液、1滴苯酚红指示剂，用硝酸调节酸度至溶液刚好变酒红色。加入5 mL三乙醇胺溶液，用水稀释至刻度，混匀。将溶液全部倒入干燥的150 mL烧杯中，放入搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，在电磁搅拌的情况下，于电位滴定仪上测定电位值。

工作曲线的绘制：分别量取0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、5.00 mL、10.00 mL的氟标准溶液于一组50 mL容量瓶中，加入10 mL氢氧化钾空白溶液，加入15 mL柠檬酸钠溶液、1滴苯酚红指示剂，用硝酸调至溶液刚好变酒红色。加入5 mL三乙醇胺溶液，用水定容，混匀。将溶液全部倒入干燥的150 mL烧杯中，放进搅拌子，插入氟离子选择电极和饱和甘汞电极，在电磁搅拌的情况下，于电位滴定仪上测定电位值，按氟离子浓度由低到高的次序与试液同时进行测定。在半对数坐标纸上以氟离子的质量浓度为横坐标，电位值为纵坐标，绘制工作曲线[2]。

木雕艺术，历来都是世界工艺美术大家庭中的重要成员。历史痕迹、传统寄托、文化背景等多角度的特征，沉淀下独到的工艺特色和风格，洗练生动、生机盎然、包罗万象，美好意愿与艺术真谛存在于作品的细枝末节之中。至今，它们仍是当代木雕艺术家的学习范本与恒定的灵感来源。尽管历经不同的历史阶段，但都铭刻着各国人民内心世界的深层情感追求，以及对于文化脉络的传承与创造。它们是彰显人类思想、社会发展的物质媒介，给我们的审美观甚至是价值观都带来了潜在的改变。

2 结果与讨论

2.1 条件试验

称取不同含量段含氟石膏样品为实验样，探究试样称样量、熔剂加入量、熔融温度、溶液pH值对氟含量分析结果的影响，见表1-表5。

2.1.1 称样量试验

选取一个氟含量为0.035%的石膏样品，分别称取多份质量不同的试样进行熔融实验，按1.2样品处理流程，其它试验条件不变，分析称样量不同对石膏样品分析结果的影响，具体结果情况见表1：

表1 称样量试验分析结果

从表1数据中可以得出，称样量在0.7500 g以下样品均熔融完全，称样量在1.0000 g时，样品未完全溶解，但是，含量低的样品称样量太少时，测得的电位值位于曲线最低端，导致测定结果误差较大，而称量大于0.7500 g时需要增加熔剂的量，浪费熔剂，所以样品含量在0.010%～0.50%的石膏样品，选取称样量为0.5000 g～0.7500 g，减少了分析误差，结果更加准确。

2.1.2 熔剂加入方式及加入量的试验

称取多份0.5 g试样分别加入不同量的过氧化钠、氢氧化钠及氢氧化钾熔剂进行试验，其它实验条件不变，具体结果情况见表2：

表2 加入不同熔剂量分析结果

从表2数据中可以发现，加入2克氢氧化钾和2克过氧化钠熔剂时，石膏样品熔融不完全，氟的测得量偏低，其它三组样品，熔融完全测得的氟的含量相接近，5克氢氧化钾或5克氢氧化钠作熔剂测定的结果最高，但是熔剂过氧化钠易与空气中的二氧化碳和水易反应变质，不易储存，而氢氧化钾吸水性更强，且冷却后更易洗涤，所以选用熔剂量为6克氢氧化钾。

2.1.3 选择熔融温度的试验

选取三个不同含量段的石膏试样，称取多份样品分别在600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃下熔融15 min进行试验，其它试验条件不变，试验结果情况见表3：

表3 不同温度对测定结果的影响

从表3数据中发现，不同含量段的石膏样品，在不同的熔融温度下氟量的测定值是不同的，在600℃到650℃温度时，氟含量测定值最高。综合上述数据，最终选600℃～650℃作为石膏样品熔融的最佳熔融温度。

2.1.4 测定溶液pH值选择试验

我们选用氟含量为0.050%、0.50%的石膏标样在不同pH值下进行分析实验。

选取2个石膏试样分别称取6份样品进行实验，其它试验条件不变，分别在不同pH下进行测定，试验样品分析结果对比见表4。

表4 不同pH对测定结果的影响

从表4数据中得出，pH值在6.5～7.0时，氟的测定值最高跟标准值相吻合，pH值小于6.5大于7.0时测定结果偏低。由表中数据显示：溶液pH为6.5～7.0时为最佳溶液测定pH值。

2.1.5 测定溶液最佳温度的选择试验

我们选用氟含量为0.050%、0.50%的石膏标样在不同温度下进行测定实验。

选取2个石膏试样分别称取6份样品进行实验，其它试验条件不变，将调好的试液分别在不同温度下进行测定，测定结果对比见表5。

表5 不同温度对测定结果的影响

从表5数据中得出，试液测定温度在20℃～25℃时，氟的测定值最高，试液测定温度小于20℃大于25℃时测定结果偏低。由表中数据显示：试液测定温度在20℃～25℃时为最佳溶液测定温度。

2.2 加标回收试验

以氟含量为0.010%的石膏样品为实验样品，称取0.5 g试样6份，按照改进后的分析方法进行加标回收试验。具体数据见表6：

表6 石膏样品加标回收实验

从表6数据中得出，用氟离子选择电极法测定石膏中氟含量，回收率在94%～105%之间，该方法准确、可行。

2.3 精密度试验

以氟含量为0.050%和0.50%的两个石膏样品为实验样品，按照改进后的分析方法，分别称取9份样品，进行精密度实验。具体数据见表7：

表7 精密度实验结果

从表7数据中得出，采用该分析方法测定两个石膏样品9次的测定结果标准偏差均小于0.1%，精密度很好，满足石膏中氟量测定的日常化学检测分析要求。

3 结论

本文论述了离子选择电极法测定石膏中氟含量方法的各种条件实验，得出了最佳实验方案，该方法准确度和精密度较好，测定结果准确、可靠，且能满足石膏中氟的日常检测分析要求，且操作简单，分析速度快。该方法适用范围为(0.010%～0.50%)。