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離子選擇電極測(cè)定煙氣中氟化物影響因素的探討
對(duì)煙氣中的氟化物進(jìn)行測(cè)定時(shí)，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(diǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)，但在實(shí)際應(yīng)用中，還需要對(duì)一些問題進(jìn)行注意。文章主要針對(duì)煙氣中氟化物采用離子選擇電極測(cè)定中的影響因素及消除的方法進(jìn)行研究。
1 煙氣中氟化物測(cè)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(duì)氟的吸收率較小，另一方面也要確保管材不會(huì)被氟化物腐蝕。在實(shí)際使用過程中，聚乙烯塑料管在煙氣溫度比較高的時(shí)候，會(huì)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(duì)煙氣中的塵態(tài)氟化物采集的過程中，一般會(huì)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(duì)終的測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。
1.3 化學(xué)試劑
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與化學(xué)試劑本身的濃度有直接的關(guān)系，如果實(shí)際純度不符合實(shí)驗(yàn)要求，那么試驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，因此在對(duì)試劑的使用中，要采用分析純實(shí)際，所用到水溶液時(shí)，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(yàn)過程中，造成本底值增加。對(duì)TISAB試劑進(jìn)行配置的過程中，在混合開始階段，會(huì)出現(xiàn)明顯的放熱現(xiàn)象，此時(shí)溶液的溫度會(huì)急劇增加，此時(shí)不能進(jìn)行pH調(diào)試，需要等到溶液冷卻以后再進(jìn)行，防止影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
1.4 樣品pH值
采用離子選擇電極法對(duì)煙氣中氟化物進(jìn)行測(cè)定時(shí)，pH值佳值應(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(huì)呈現(xiàn)出弱酸性，發(fā)生弱酸配位反應(yīng)：2F-+H+=HF+F2-，此時(shí)溶液中的氟離子就會(huì)減少，對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生影響，結(jié)果偏低。而如果pH值大于8時(shí)，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(huì)增加，在這種條件下試驗(yàn)，對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響，結(jié)果偏高。因此，溶液pH值保持在佳范圍內(nèi)，才能確保試驗(yàn)結(jié)果的性。
1.5 待測(cè)溶液溫度
在被測(cè)離子活性出現(xiàn)10倍變化時(shí)，電極斜率S=2.303RT/（niF），膜電極能夠達(dá)到轉(zhuǎn)換成電位的能力。一價(jià)離子在25℃條件下為59.2mV。電極斜率不管是低還是高，對(duì)試驗(yàn)終測(cè)定的結(jié)果都會(huì)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(duì)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(huì)逐漸升高，對(duì)某一測(cè)定樣品的溫度進(jìn)行改變，采用離子選擇電極進(jìn)行多次試驗(yàn)后，結(jié)果如表1。從表1結(jié)果可見，試驗(yàn)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度進(jìn)行控制，使溫度保持在20℃-25℃之間，測(cè)定的結(jié)果才更加。
表1 某待測(cè)溶液溫度變化對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響
2 其它影響因素分析
對(duì)煙氣中氟化學(xué)采用離子選擇電極測(cè)定法測(cè)定時(shí)，除上述幾種主要的影響因素以外，試驗(yàn)儀器設(shè)備的影響也存在，對(duì)試驗(yàn)儀器要正確的使用，合理的維護(hù)。
2.1 氟離子選擇電極
電極測(cè)定結(jié)果與線性范圍的精密度與度直接受到氟離子選擇電極性能好壞的影響。首先，在試驗(yàn)前，對(duì)試驗(yàn)儀器氟電極進(jìn)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?yàn)闅馀菖c電極內(nèi)導(dǎo)體接觸受到影響，對(duì)電位的測(cè)量帶來誤差。其次，電極的活化。如果電極放置未使用或者是電極出現(xiàn)老化現(xiàn)象，用于實(shí)驗(yàn)中后，造成電位偏低，如果電位值低于370mV時(shí)，需要對(duì)電極進(jìn)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?yàn)榉姌O的一個(gè)功能之一就是具有“記憶”效應(yīng)，所以在測(cè)定試驗(yàn)進(jìn)行中，測(cè)定順序要按照濃度從低到高。如果先對(duì)濃度較高的樣品進(jìn)行測(cè)定，然后對(duì)濃度低的樣品進(jìn)行測(cè)定，在測(cè)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(duì)濃度低的樣品進(jìn)行測(cè)定。第四，電極如果不使用，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(jī)保護(hù)帽放置在干燥的地方保存，不能浸泡在水中，特別是不能放置在濃度較高的溶液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡。
2.2 參比電極
對(duì)飽和甘汞電極使用之前，要對(duì)接地是否完好、外觀是否完整、內(nèi)充液是否注滿等進(jìn)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(jí)，該級(jí)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(huì)導(dǎo)致甘汞電極電位升高，顯示值高于實(shí)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(duì)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，待測(cè)液面低于甘汞電極內(nèi)參液2cm以上。使用結(jié)束以后，對(duì)液接部位要清洗干凈，防止發(fā)生堵塞，在不使用的時(shí)候，要將橡皮帽套在液接部位和加液口。
3 結(jié)束語
對(duì)煙氣中氟化物采用離子選擇電極法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，盡管已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn)方法，但是實(shí)際操作過程中一些細(xì)節(jié)問題對(duì)測(cè)定的結(jié)果還是會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)這些影響因素要認(rèn)真分析，采取有效措施進(jìn)行避免，從采樣器、試驗(yàn)儀器、濾筒、化學(xué)試劑、樣品pH值及儀器維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)細(xì)節(jié)中，都有可能出現(xiàn)疏漏，對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，在試驗(yàn)過程中，對(duì)這些影響因素要盡可能的排除掉，降低誤差發(fā)生的概率，才能確保終測(cè)定結(jié)果的性，提高分析檢測(cè)工作的質(zhì)量。
