離子選擇電極測定煙氣中氟化物影響因素的探討

摘 要：對煙氣中氟化物采用離子選擇電極測定時，采樣管、樣品pH值、化學(xué)試劑、濾筒、待測溶液溫度等多種因素對測定的準(zhǔn)確性都會產(chǎn)生影響。所以在測定工作中，對這些影響因素如何消除是研究的一個重點。文章主要針對離子選擇電極測定煙氣中氟化物的影響因素進行分析，探討消除影響因素的方法，希望能對相關(guān)行業(yè)從業(yè)者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：離子選擇電極；氟化物；煙氣；影響因素

對煙氣中的氟化物進行測定時，選擇的主要方法有氟試劑分光光度法、氟離子選擇性電極法。與氟試劑分光光度法相比，氟離子選擇電極法具有方便快捷、適用范圍廣、靈敏度高、選擇性好的特點，實用性較強，但在實際應(yīng)用中，還需要對一些問題進行注意。文章主要針對煙氣中氟化物采用離子選擇電極測定中的影響因素及消除的方法進行研究。

1 煙氣中氟化物測定中的影響因素與消除方法

1.1 采樣管材質(zhì)

氟元素是一種比較活躍的元素，與其它元素很容易出現(xiàn)化合反應(yīng)，因此，采樣管材質(zhì)的選擇要合適，如聚乙烯塑料管，一方面要確保管材對氟的吸收率較小，另一方面也要確保管材不會被氟化物腐蝕。在實際使用過程中，聚乙烯塑料管在煙氣溫度比較高的時候，會出現(xiàn)皸裂甚至局部可能被融化，在這種使用條件下，建議使用不銹鋼管，防止采樣質(zhì)量受到影響。

1.2 濾筒

在對煙氣中的塵態(tài)氟化物采集的過程中，一般會用到剝離纖維濾筒，采樣工作結(jié)束以后，馬上將濾筒取出來，放置在干凈的容器內(nèi)，并且保持干燥，防止濾筒受到污染，造成對最終的測定結(jié)果產(chǎn)生影響。

1.3 化學(xué)試劑

實驗結(jié)果與化學(xué)試劑本身的濃度有直接的關(guān)系，如果實際純度不符合實驗要求，那么試驗結(jié)果會出現(xiàn)較大的誤差，因此在對試劑的使用中，要采用分析純實際，所用到水溶液時，盡可能使用去離子水。如果試劑與水選擇不合適，那么很多干擾性雜質(zhì)就帶入試驗過程中，造成空白本底值增加。對TISAB試劑進行配置的過程中，在混合開始階段，會出現(xiàn)明顯的放熱現(xiàn)象，此時溶液的溫度會急劇增加，此時不能進行pH調(diào)試，需要等到溶液冷卻以后再進行，防止影響實驗結(jié)果。

1.4 樣品pH值

采用離子選擇電極法對煙氣中氟化物進行測定時，pH值最佳值應(yīng)該是5.5，一般情況下，將pH值控制在5-8之間。如果pH值小于5，那么溶液會呈現(xiàn)出弱酸性，發(fā)生弱酸配位反應(yīng)：2F-+H+=HF+F2-，此時溶液中的氟離子就會減少，對分析結(jié)果產(chǎn)生影響，結(jié)果偏低。而如果pH值大于8時，OH-氟電極膜表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：LaF3+3OH-=La（OH）3+3F-，溶液中外來的氟離子會增加，在這種條件下試驗，對結(jié)果會產(chǎn)生影響，結(jié)果偏高。因此，溶液pH值保持在最佳范圍內(nèi)，才能確保試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.5 待測溶液溫度

在被測離子活性出現(xiàn)10倍變化時，電極斜率S=2.303RT/（niF），膜電極能夠達到轉(zhuǎn)換成電位的能力。一價離子在25℃條件下為59.2mV。電極斜率不管是低還是高，對試驗最終測定的結(jié)果都會產(chǎn)生直接的影響。根據(jù)以上分析可以看出，電極電位可以通過溫度對電極斜率的影響而受到間接影響。隨著溫度的逐漸上升，電極斜率與電位都會逐漸升高，對某一測定樣品的溫度進行改變，采用離子選擇電極進行多次試驗后，結(jié)果如表1。從表1結(jié)果可見，試驗過程中，對實驗環(huán)境溫度進行控制，使溫度保持在20℃-25℃之間，測定的結(jié)果才更加準(zhǔn)確。

表1 某待測溶液溫度變化對測定結(jié)果的影響

2 其它影響因素分析

對煙氣中氟化學(xué)采用離子選擇電極測定法測定時，除上述幾種主要的影響因素以外，試驗儀器設(shè)備的影響也存在，對試驗儀器要正確的使用，合理的維護。

2.1 氟離子選擇電極

電極測定結(jié)果與線性范圍的精密度與準(zhǔn)確度直接受到氟離子選擇電極性能好壞的影響。首先，在試驗前，對試驗儀器氟電極進行仔細(xì)檢查，如果發(fā)現(xiàn)電極內(nèi)膜表面附著有充液氣泡，要采取有效的措施將氣泡排出，防止因為氣泡與電極內(nèi)導(dǎo)體接觸受到影響，對電位的測量帶來誤差。其次，電極的活化。如果電極長期放置未使用或者是電極出現(xiàn)老化現(xiàn)象，用于實驗中后，造成空白電位偏低，如果空白電位值低于370mV時，需要對電極進行活化。活化的具體方法：在電極使用之前，取1-10g/mL的氟標(biāo)準(zhǔn)溶液，將電極浸泡其中，至少1h，取出后用純凈水清洗干凈，或者是取出后再放入稀氨水中沖泡幾分鐘，然后再用純凈水清洗干凈，再將電極放入稀硝酸內(nèi)浸泡幾分鐘后取出用純凈水清洗即可。第三，因為氟電極的一個功能之一就是具有“記憶”效應(yīng)，所以在測定試驗進行中，測定順序要按照濃度從低到高。如果先對濃度較高的樣品進行測定，然后對濃度低的樣品進行測定，在測定完濃度高的樣品以后要將電極用純凈水清洗干凈，直到電位穩(wěn)定以后再對濃度低的樣品進行測定。第四，電極如果不長期使用，要用純凈水清洗干凈，然后用濾紙將水分吸干以后，套上電機保護帽放置在干燥的地方保存，不能長期浸泡在水中，特別是不能放置在濃度較高的溶液中長時間浸泡。

2.2 參比電極

對飽和甘汞電極使用之前，要對接地是否完好、外觀是否完整、內(nèi)充液是否注滿等進行仔細(xì)的檢查，要求管內(nèi)的KCL溶液要比管內(nèi)的汞球體要高，KCL盡量選擇GR級，該級別雜質(zhì)含量較少，可有效避免漂移，管內(nèi)KCL結(jié)晶可少量保持。如果KCL在電極液內(nèi)處于不飽和狀態(tài)，則會導(dǎo)致甘汞電極電位升高，顯示值高于實際值。管內(nèi)KCL結(jié)晶體不宜過大，如果晶體過大，電阻值就增大，對電路有可能造成阻塞。在使用過程中，先取下小橡皮塞，保持流速穩(wěn)定，保證待測液面低于甘汞電極內(nèi)參液2cm以上。使用結(jié)束以后，對液接部位要清洗干凈，防止發(fā)生堵塞，在不使用的時候，要將橡皮帽套在液接部位和加液口。

3 結(jié)束語

對煙氣中氟化物采用離子選擇電極法進行測定時，盡管已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn)方法，但是實際操作過程中一些細(xì)節(jié)問題對測定的結(jié)果還是會產(chǎn)生影響，對這些影響因素要認(rèn)真分析，采取有效措施進行避免，從采樣器、試驗儀器、濾筒、化學(xué)試劑、樣品pH值及儀器維護等各個環(huán)節(jié)、各個細(xì)節(jié)中，都有可能出現(xiàn)疏漏，對測定結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，在試驗過程中，對這些影響因素要盡可能的排除掉，降低誤差發(fā)生的概率，才能確保最終測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高分析檢測工作的質(zhì)量。

參考文獻

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