摘要：近年来，随着经济发展，氟化工行业获得发展，但是，在它发展的过程中，工业污染逐渐增多，尤其是对工厂周围的水体产生污染。产生污染的原因就是在工业产生在会产生大量的工业废水，在这工业废水中富含负离子，从而使氟化物污染愈发严重。为此，为了减轻氟化物污染，相关人员必须要选择较好的水中氟化物检测方法，分析水中氟化物的含量，及时处理，才能保证废水的安全。本文就水中氟化物检测方法对比进行分析，在介绍几种主要的水中氟化物检测方法的基础上，深入了分析了各个方法之间的异同点，以供参考。
关键词：水中氟化物；检测方法；对比分析
众所周知，氟化物广泛存在于自然界的水体中，是人体需要的元素之一，适当的氟化物可以保证人们身体健康，但是一旦超量会使人的生命受到威胁。近年来，随着氟化工行业的发展，一些工厂将未达标的废水排放在了河流中，导致河水污染严重，根据国家有关饮用水的标准规定可知：当人们饮用有污染物的水源中氟化物含量达到 2.4~5mg/L时，会出现氟骨病，严重时会导致人们死亡。为了避免这种事件的发生，相关的工厂会利用水体中氟化物的检测方法检测水中氟化物的含量，目前比较常用的方法有茜素磺酸锆目视比色法、离子选择电极法、氟试剂分光光度法。本文对这三种方法的利弊加以对比分析。
一、现阶段水中氟化物的检测方法介绍
1.1离子选择电极法
离子选择电极法主要是遵循一种原理，该检测原理是将氟离子选择电极作为指示电极，饱和甘汞电极或氯化银电极作为比较的电极。在日常的检验中，一旦氟电极与含有氟化物的溶液接触，它们就会构成原电池，电池的电动势随溶液中氟离子的活度变化而改变，该变化遵循 Nernest 方程。
Nernest 方程为E=Eθ-（RT/Fn）*（“Ln”J）
其中，E为氧化型和还愿型在绝对温度T以及某一浓度时的电极电势。Eθ为标准电极电势。R为气体常数8.3143J/（K.mol），T为绝对温度，F为法拉第常数，n为电极反应中得失的电子数。该方程可以表明任意状态的电动势与标准电动势以及浓度、温度之间的关系。
一旦水中的氟离子过少时，该电池的电动势将会减弱，该方程式中的E将会变小。当水中的氟离子较多时，该电池的电动势将会增强，该方程式中的E将会变大，相关人员可以通过这个方程式判断水中的氟化物含量。
1.2茜素磺酸锆目视比色法
茜素磺酸锆目视比色法主要是通过观察溶液的颜色，来判断溶液中氟离子的含量，进而判断水中氟化物。在酸性的溶液中，茜素磺酸钠和锆盐会生成红色络合物，一旦溶液中含有氟离子，该离子将会和锆离子发生反应，进而生成黄色的茜素磺酸钠，这时溶液颜色由红色变为偏黄色，相关人员可以将溶液的颜色和标准的红色进行对比，进而得出是否含有氟化物。
1.3氟试剂分光光度法
氟试剂分光光度法主要是观察相关络合物的颜色和吸光度来判断水中的氟化物。氟离子在 p H 值为4.1的乙酸盐缓冲介质中可以与氟试剂及硝酸镧反应，从而生成蓝色三元络合物。该络合物在620nm 波长处的吸光度都与氟离子的浓度成正比，一旦吸光度较高时，可判定氟化物容量多，当吸光度低时，可以确定水中氟化物容量少。
二、水中氟化物检测方法的对比分析
2.1干扰对比分析
在利用茜素磺酸锆目视比色法进行检测的过程中，样品的总碱度、浊度、色度以及氯化物、硫酸根、铝、磷酸根、铁在达到一定浓度时，会对测定结果产生干扰，影响结果的准确度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了减少这种干扰，相关人员需要对溶液进行预蒸馏处理。
在利用离子选择电极法进行检测时，只有少量的高价阳离子和氢离子会与氟离子络合而产生干扰，这种干扰受络合离子的种类浓度的影响。为了减轻干扰，需要加入总离子强度缓冲剂，来保持样品中总离子强度，并干扰络合离子，这样会保证检测结果的准确性。
利用氟试剂分光光度法进行检测，会受到溶液中的氯离子，硫酸根离子、硝酸根离子、锰离子、铵根离子等离子浓度的影响，当达到一定浓度时，干扰检测结果，为此，为了减少干扰程度，需要进行预蒸馏处理。
2.2适用范围对比分析
这三种检测方法都可以进行饮用水、地表水、地下水和废水的检测，但是各个检测方法都有检测限位限制。首先，离子选择电极法的的最低检测限位0.05mg/L，测定上限可达1 900mg/L。其次，茜素磺酸锆目视比色法的检出限为0.1mg/L，测定下限为0.4mg/L，测定上限为 1.5mg/L。最后，氟试剂分光光度法的检出限为0.02mg/L，测定下限为0.08mg/L。
2.3操作方法对比分析
离子选择电极法主要是用于氟化物标准溶液配置标准序列，在半对数坐标纸上以电位值和浓度绘制校准曲线。这种检测方法是在检测样品中加入总离子强度缓冲剂，在排除干扰后，直接测定样品的电位值，利用标准曲线计算溶液中氟化物的浓度。
茜素磺酸锆目视比色法是在不同量的氟化物标准溶液加入材质相同的比色管中，配置成一套标准系列溶液，将相关的样品进行稀释，当其发生变化后，和标准色进行对比分析，判断氟化物的浓度。
氟试剂分光光度法也需要用标准溶液配制标准序列，加入显色剂稀释定容后，和纯水进行对比，测定吸光度，以氟化物含量对吸光度作图，可得到校准曲线。在同样的条件下测定样品的吸光度，将测定的吸光度和标准曲线进行对比，可以得到氟化物的浓度。
2.4使用的仪器对比分析
离子选择电极法需要查看离子活度计判定氟化物浓度，在检测时，使用磁力搅拌装置和聚乙烯烧杯；在排除干扰时，需要使用预蒸馏装置。
茜素磺酸锆目视比色法需要使用50m L 具塞比色管；在排除干扰的过程中，需要使用蒸馏装置。
氟试剂分光光度法需要使用分光光度计和光程为30mm 或10mm 的比色皿，在排除干扰时需要使用预蒸馏装置。
三、水中氟化物检测方法的对比结论
总而言之，通过以上对比，我们可以看出离子选择电极法灵敏度高，干扰较少，准确度较高，操作比较简单，设备廉价。但是，在测定过程中，PH值和温度会对检测结果产生影响，判断电极老化程度有难度。茜素磺酸锆目视比色法设备简单，操作便捷，适用于基层，但是，测定的结果不准确，干扰因素多。氟试剂分光光度法适用于浓度低的样品检测，准确性较好，但是检测过程复杂，只限于可见光范围。
四、结束语
总而言之，在水中氟化物检测的方法较多，在上文中说到的三种检测方法中，每种方法都有自己的优点和局限。在实际的水中氟化物检测值，相关人员需要依据实际的情况，选择不同的检测方案。
参考文献：
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[3]刘熙.氟化物测定方法的对比分析[J].地下水，2013，35（4）
论文作者:王清燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签：氟化物论文; 离子论文; 电极论文; 茜素论文; 溶液论文; 水中论文; 比色论文; 《基层建设》2018年第27期论文;