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水質氟化物檢測原理

時間:2023-03-18 13:10:39   訪客:1250

推薦的飲用水中的氟化物含量(0.7 mg/L)是一個很小的量。盡管如此,準確了解水中的氟化物濃度水平仍是至關重要的。如果氟化物的濃度太低,用戶將無法從飲用水中獲得改善口腔健康和減少蛀牙的益處。如果濃度太高,兒童更有可能在牙齒表面出現氟斑牙的變色。當氟化物濃度在0.6~1 mg/L之間時,可以擁有對口腔衛生的最佳效果。

水質氟化物檢測方法有哪些呢?比色法和離子選擇電極法(ISE)是測量水中氟化物的最常用方法。下面分別介紹一下這兩種方法的檢測原理。

1.比色法

最簡單操作的比色法是《水和廢水檢驗標準方法》中的方法4500-D,依靠磺胺酸偶氮變色劑(SPADNS)作為指示劑。加入的SPADNS會在樣品中形成一個“色湖”,當測量氟化物的濃度較高時,“色湖”中的顏色會被耗盡。

色度計是使用發光二極管(LED)光源,通過檢測器測量吸收的光量,表征顯示樣品中的氟化物濃度。色度計使用不含氟化物的“零”空白樣品和配置好的1mg/L氟化物濃度的標準樣品進行校準。然后,用戶通過將測得的樣品的吸光率與空白和1mg/L的標準樣品的吸光率進行比較來計算出水中的氟化物濃度。氟化物濃度與0~1.4 mg/L濃度范圍內的光吸收量成正比。根據標準方法,比色法不適合于氟化物濃度超過1.4 mg/L的情況。

盡管比色分析法是測量氟化物濃度最常用的方法,但它并不總是最佳的方法。一些干擾物質,加上水本身的顏色和濁度,會導致測量不準確。《水和廢水檢驗標準方法》規定了樣品的制備采用回流蒸餾法,以硫酸作為蒸餾試劑。蒸餾將氟化物轉化為氟硅酸或氟化氫,使比色法測量不受干擾。

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2.離子選擇電極法(ISE)

ISE法是在20世紀30年代開發的,與pH電極法相似。氟化物電極采用了對氟化物離子有選擇性的氟化鑭晶體,分析儀測量穿過晶體膜的離子活性。當氟化物離子擴散穿過晶體膜時,離子在電極表面被消耗,必須通過混合溶液來補充。電極即感應自由氟化物離子與背景溶液的離子活性之間的關系。

因此,有必要加入一個總的離子緩沖溶液,以確保背景離子活性與氟化物離子活性之間有足夠的差異,從而得以提高測量精度。ISE方法和比色計方法相比干擾更少。因為如果要引發干擾,潛在的干擾物質的濃度必須高得多,但這種濃度高得多的情況在測試溶液中不太可能遇到,而且水的顏色和濁度不影響結果。最好的做法是購買去離子試劑級的水用于測試校準。參考標準通常有保質期,一旦配制好零氟化物的空白樣品和1mg/L的標準樣品,它們可以被重復使用一周,此后需要再配制新的樣品。


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