生物及土壤樣品中氟和氯的測定操作流程研究

孫厚仁+黃建

摘要：生物及土壤樣品中氟和氯具有其自身特殊的性質，在測定過程中需要按照規程操作：氟的含量是通過用檸檬酸掩蔽干擾元素，以氟離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極與待測溶液組成測量電池。從測得電位得知；而氯離子在酸性介質中能取代硫氰酸汞中的硫氰酸根，加入鐵鹽（Ш），使與游離的硫氰酸根CNS-起作用，借以間接測定。

關鍵詞：生物及土壤樣品；艾斯卡試劑；半熔法；氟；氯

氟元素是自然界中廣泛存在的化學元素之一，占地殼總元素組成的0.072～0.078%。在所有的元素中，氟是電負性最強、化學性質最活潑的一種非金屬元素，幾乎與所有的元素都能發生作用[1- 2]。

同時，氯是一種鹵族化學元素，自然界中常以氯化物形式存在，以化合物的形式亦廣泛存在于自然界中，對人體的生理活動有著重要意義。由于氟和氯的自身特殊的化學特征和不同的地質運動，此外受后天各種環境污染等因素影響，測試方法要嚴格按照規程要求，不同的物質載體采用不同的測試方法。

1生物及土壤樣品中氟的測定

1.1 方法提要：

樣品經堿熔，水提取后，pH6.5條件下，用檸檬酸掩蔽干擾元素[3]，以氟離子選擇性電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極與待測溶液組成測量電池。從測得電位計算氟的含量。

1.2 主要儀器：

PXSJ- 216型離子計；氟離子選擇性電極；飽和甘汞電極；電磁攪拌器。

1.3 主要試劑：

艾斯卡熔劑：Na2CO3 （優級純）與ZnO按3：2的質量比在瑪瑙研缽混合備用。

離子強度緩沖劑： 1mol/l檸檬酸鈉溶液。稱取固體檸檬酸鈉294g，用水溶解，并定容至1000ml。

氟標準儲備液 準確稱取經500℃灼燒過的氟化鈉晶體1.1055g，溶于少量水中。定容500.00ml后，保存于塑料瓶中。此液為ρ（F）=1.000mg/ml氟標準溶液。

氟標準工作液 分取氟標準儲備液50ml于500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻后，轉入塑料瓶中保存備用。此溶液為ρ（F）=100μg/ml氟標準工作液。

1.4 校準曲線的繪制

分取200、400、800、1000mg的氟標準于100ml容量瓶中，用空白溶液定容，搖勻后，各分取10ml溶液于50ml的小燒杯中，加一滴溴甲酚綠指示劑，用1+3硫酸中和到蘭色變黃色，加入離子緩沖劑10ml，置于電磁攪拌器上，放入攪拌子，讀取穩定的讀數。用微機處理數據，做出氟離子濃度與電位線性方程。

1.5 測定步驟：

稱取樣品1.000g，加5克艾斯卡熔劑，低溫升至750℃保溫0.5h（中間200℃停半小時，400℃停半小時，600℃停半小時），用水提取，定容50ml，取清液10ml，加一滴溴甲酚綠指示劑，以下操作同校準曲線，求出氟離子的含量。

2 生物及土壤樣品中氯的測定

2.1 方法提要

氯離子在酸性介質中能取代硫氰酸汞中的硫氰酸根CNS-，加入鐵鹽（Ш），使與游離的硫氰酸根CNS-起作用，借以間接測定氯離子含量。

Cl-+Hg（CNS）2 = HgCl2+2 CNS

Fe3++6 CNS- = [Fe（CNS）6]3-

2.2 主要儀器

日立150- 20紫外可見分光光度計

2.3 主要試劑

艾斯卡熔劑：Na2CO3 （優級純）與ZnO按3：2的質量比在瑪瑙研缽混合備用。

硫氰酸汞乙醇飽和溶液：稱取硫氰酸汞1.5g，溶解于500ml無水乙醇中，劇烈振蕩即得（若渾濁可過濾），保存于棕色瓶中。

高氯酸鐵溶液：稱取硝酸鐵[Fe（NO3）3·H2O]25g，加入70%高氯酸50ml，緩緩加熱（勿蓋表皿），蒸發過量的高氯酸鐵直到析出大量的黃色結晶，停止加熱，冷卻后即得。

稱取上述制備的高氯酸鐵66.2g溶于500ml5mol/L的高氯酸中，此溶液1ml含鐵6.9mg。

氯標準溶液：稱取1.6512g 1500C烘2小時的氯化鈉溶于水中，移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至刻度搖勻。此溶液1ml含1mg Cl-。

2.4 標準曲線的繪制

取0、5、10、20......50ug氯的標準溶液于50ml比色管中，用水希釋至10ml。加入高氯酸鐵溶液和硫氰酸汞乙醇和溶液各2ml，搖勻。20分鐘后，于460nm處分別測其吸光度，繪制標準曲線。

2.5 分析手續

稱取樣品1.0000g，加5克艾斯卡熔劑，低溫升至750℃保溫0.5h（中間200℃停半小時，400℃停半小時，600℃停半小時），用水提取，定容50ml，取10ml清液，用HClO4中和至PH=7（PH試紙試），按標準曲線的繪制手續進行顯色，測量。

參考文獻

[1]桂建業，韓占濤，張向陽等.土壤中氟的形態分析[J]，《巖礦測試》，2008（04）：25～28。

[2]中國國家標準匯編[M]，中國標準出版社，1990。

[3]李冰等，《巖礦測試》[J]，2001，20（4）：241-246。