불소 이온 선택성 전극(지시 전극). 포화된 칼로멜 전극(기준 전극)과 측정된 용액은 전기화학 전지를 형성합니다. 측정 전, 측정하고자 하는 용액에 총 이온세기 조절제인 TISAB를 첨가하여 용액의 이온세기가 기본적으로 변하지 않는지 확인하였다. 특정 조건에서 배터리의 기전력 E는 불소 이온 활성도 αF-의 대수 값과 선형 관계를 갖습니다. 측정시 지시전극을 양극에 연결하면 0.05921gCF25oC가 됩니다. 측정용액의 전체 이온강도가 변하지 않는 경우, 불화물이온선택전극의 전극전위는 용액 내 불화물이온 농도의 로그, 즉 0.0592lgCF(25oC)와 선형 관계를 갖는다. 측정에는 표준곡선법과 표준물질 첨가법을 사용할 수 있습니다.
3. 장비
ZDJ-4A 자동 전위차 적정기 1개
불소 이온 선택성 전극(PF-1 유형) 2개 지시 전극 1개
3 포화 칼로멜 전극(유형 212) 기준 전극 1개
4 T-818-B-6 온도 센서 1개
5 용량 100mL 병 7개
각각 1mL 및 10mL의 눈금 피펫 6개, 7개의 눈금이 있는 피펫 7개
4개 시약으로 구성된 10mL 눈금 실린더
불소 이온 표준 스톡 용액(100ug/mL): 분석적으로 순수한 불화나트륨을 120oC에서 2시간 동안 건조시킨 후, 0.2210g을 정확하게 계량하고 이를 탈이온수에 녹여 1000mL 용량으로 옮기고 잘 흔든다. 폴리에틸렌 플라스틱 병에 옮겨 담아 따로 보관해 둡니다.
2 불소이온 표준용액: (10ug/mL): 불소이온 표준원액 10mL를 100mL 병에 정확하게 넣고 탈이온수로 적당량을 희석한 후 적당량을 맞춘 후 잘 흔들어 줍니다.
3 NaOH 6mol/L
4 총 이온 강도 조절제 TISAB 용액: 1000 비커에 탈이온수 500mL를 넣은 다음 빙초산 60mL를 계량하여 붓습니다. . 이어서 NaCl 58g과 구연산나트륨이수화물 12g을 넣고 완전히 녹을 때까지 저어준다. 그런 다음 NaOH 6mol/L 용액을 천천히 첨가하여 pH=5.5~6.5로 조정합니다. 냉각한 후 1000mL 용량 플라스크로 옮기고 탈이온수로 희석하여 잘 흔들어 따로 보관합니다.
다섯 가지 시료 분석
(1) 표준 곡선 방법
1 표준 곡선 그리기
눈금 피펫을 사용하여 불소를 정확하게 흡수합니다. 이온표준용액 0.20, 0.40, 0.60, 0.80, 1.00ml를 5개의 5ml 메스플라스크에 각각 넣고 탈이온수로 적당량만큼 희석한 후 잘 흔들어준다. 50ml 플라스틱 테스트 컵에 테스트할 액체를 소량 넣고 플라스틱 테스트 컵을 깨끗이 닦은 후 다시 측정하세요. 교반 조건에서 각 시험 용액의 전위 E 값을 순차적으로 측정합니다. 전위 E의 절대값을 세로 좌표로 하고 시료 농도 lgCF의 로그 값을 가로 좌표로 사용하여 E-lgCF 표준 곡선을 그립니다. 2 시료 측정
물 시료 25.0ml를 50ml 메스플라스크에 정확하게 옮기고 TISAB 10ml를 첨가한 후 탈이온수로 희석하여 균일하게 흔들어 플라스틱 비이커에 붓고 다음과 같이 측정한다. 표준 시리즈 조건 하에서 물 샘플의 잠재적인 E 값을 결정합니다. 측정 결과를 바탕으로 표준곡선에서 lgCF를 구하고 CF(ug/mL로 표시)를 계산할 수 있습니다.
(2) 표준물질 첨가 방법
100ml 용량 플라스크에 TISAB 물 시료 10ml와 20.00ml를 넣고 탈이온수로 적당량만큼 희석한 후 잘 흔들어 플라스틱 용기에 붓습니다. 측정용 비이커에 전위값을 E1로 기록한다. 여기에 불소이온표준용액 1.00ml를 정확하게 가하고 계속해서 전위값을 측정하여 E2로 기록한다. 다음 공식에 따라 물 샘플의 불소 함량(ug/mL로 표시)을 계산합니다.
C=C(10E/S—1)-1
공식에서: C - 표준 용액을 첨가한 후 F 농도의 증가 E - 전위의 증가 표준 용액 첨가 후 수량;
S—전극의 기울기, 즉 -2.303RT/F는 -0.0592(25℃)
6개의 데이터 기록 및 처리
F-E~lgCF -표준 곡선.
3 측정된 물 시료의 E 값을 바탕으로 E~lgCF-표준 곡선을 통해 물 시료의 불소 함량 C(/ug/mL)를 구할 수 있습니다.
7가지 참고 사항
1 불소 이온 선택성 전극은 용액의 F에만 반응합니다. 산성 용액에서 H가 F의 일부와 결합하여 HF 또는 HF-2를 형성함으로써 용액 내 F의 농도를 낮추고 측정 결과를 낮게 만드는 반면, 알칼리성 용액에서는 민감한 막 재료인 LaF3가 불화물로 변합니다. 이온 선택성 전극 OH와의 교환 상호 작용으로 인해 용액의 F 농도가 증가하여 측정 결과가 더 높아집니다. 따라서 실험 조건은 pH 범위 내에서 제어되어야 합니다.
2 불화물 이온 선택성 전극의 간섭 이온은 주로 Fe3 및 Al3를 포함합니다. 그중 Al3는 pH=5.5~6.5일 때 F와 복합체를 형성하며 이는 구연산나트륨을 첨가하면 제거될 수 있습니다. 상대 오차가 허용 농도 범위 내에서 ±4를 초과하지 않는 경우 Fe3는 TISAB가 포함된 F 용액의 측정을 방해하지 않습니다.
3F 불소 이온 선택성 전극은 사용하기 전에 몇 시간 또는 밤새 순수한 물에 담가야 합니다. 연속 사용 사이에는 순수한 물에 담가 둘 수 있습니다. 각 측정 전에 자격을 갖춘 탈이온수를 사용하여 전극을 세척하여 공백 전위가 -340mV 이상이 되도록 해야 합니다. 요구 사항을 충족한 후에 사용할 수 있습니다.
4 세척 후에도 여전히 블랭크 전위에 도달하기 어려운 경우 전극막이 부동태화되었는지 여부를 고려해야 합니다. 그렇다면 전극막을 적절하게 연마할 수 있습니다.