【国家标准(GB)】 无机化工产品中氟含量测定的通用方法 离子选择性电极法

ICS71.060.01
中华人民共和国国家标准
GB/T21057—2007
无机化工产品中氟含量测定的通用方法离子选择性电极法
Inorganic chemicals for industrial use--General method for determination of fluorine content--Ionselectiveelectrodemethod
2007-08-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-02-01实施
中华人民共和国
国家标准
无机化工产品中氟含量测定的通用方法离子选择性电极法
GB/T21057—2007
中国标出版社出版发行
北京复兴门外三里河北街16号
邮政编码·100045
网址spc.net.cn
电话6852394668517548
中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销
开本880×12301/16
印张075
字数15千字
反2007年12月第一次印刷
2007年12月第一版
155066·1-30204定价1400
如有印装差错
由本社发行中心调换
版权专有侵权必究
举报电话·（010)68533533
本标准的附录B为规范性附录，附录A、附录C为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会（SAC/TC63/SC1)归口。本标准主要起草单位.天津出入境检验检疫局、天津化工研究设计院。本标准主要起草人.刘绍从、孙书军、刘军、吕刚、陆思伟。本标准为首次发布。
GB/T21057-—2007
1范围
无机化工产品中氟含量测定的通用方法离子选择性电极法
本标准规定广无机化工产品中氟含量测定的通用方法一一离子选择性电极法。GB/T21057—2007
本标准适用于无机化工产品中氟含量的测定。标准中规定了氟含量的测定方法，在制备试验溶液时，应参考与所分析产品有关标准对本标准进行必要的修改，使其适合产品的测定。本标准适用于所取试验溶液中氟离子质量浓度为0.04ug/mL40μg/mL。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T6682-1992分析实验室用水规格和试验方法（neqISO3696：1987）HG/T36963无机化工产品化学分析用制剂及制品的制备3试验方法
31安全提示
本试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，操作者须小心谨慎！如溅到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。
3.2一般规定
本标准所用试剂和水，在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682一1992规定的三级水。
试验中所需制剂和制品，在没有注明其他要求时均按HG/T3696.3之规定制备。3.3原理
以氟离子选择电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成化学电池，用离子计测量电动势，工作曲线法定量。测量溶液的酸度为pH=6，用总离子强度调节剂消除Fe、Al等离子的干扰及酸度的影响，干扰及消除方法参见附录A。34试剂
3.41氢氧化钠溶液：40g/L。
3.4.2氢氧化钠溶液：250g/L。
3.4.3硝酸溶液.1+5。
3.44硝酸溶液：1+15。
3.4.5总离子强度调节剂（TISAB)：配制方法见附录B。3.4.6溴甲萘酚绿指示液：1g/L。3.4.7氟标准溶液I：1mL溶液含氟（F)1000μg。称取2.211g在120℃干燥2h的氟化钠，以水溶解，移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，播匀，转人塑料瓶中保存。
GB/T21057—2007
3.4.8氟标准溶液IⅡ：1mL溶液含氟(F)100μg。移取10mL氟标准溶液I（3.47）置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，转塑料瓶中保存。
3.4.9氟标准溶液Ⅲ：1mL溶液含氟(F)10μg。移取10mL氟标准溶液Ⅱ（3.48)置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇勾，转入塑料瓶中保存。
3.4.10氟标准溶液IV：1mL溶液含氟（F)1μg。移取10mL氟标准溶液Ⅲ（3.49)置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，播匀。该溶液使用前配制。
3.5仪器、设备
3.5.1氟离子选择电极：要求氟浓度在10-1mol/L~10-6mol/L内，电极使用说明参见附录C。3.5.2饱和甘汞电极。
3.5.3电位计或离子计：精度0.1mV。3.54电磁搅拌器：配有外层为聚乙烯或聚四氟乙烯的搅拌棒。3.6分析步骤
3.6.1称样和试液的制备
称取试样的量和制备试液的方法在有关的产品标准中另行规定。3.62空白试验溶液的制备
在测定试液的同时，用制备试液的全部试剂和同样用量制备空白试验溶液，稀释至同体积。移取与测定中同体积的空白试验溶液进行空白试验。3.63工作曲线法
3.63.1校准标准溶液的配制
根据试验溶液中预计的氟离子质量浓度，按照表1给出的范围在一系列50mL容量瓶中，分别加人给定体积的氟标准溶液。加人2滴漠甲酚绿指示液，用氢氧化钠溶液（34.1或3.4.2）或硝酸液(3.4.3或3.4.4)调节至溶液恰呈黄色，加人10mL总离子强度剂，用水稀释至刻度，摇勾。表1校准标准溶液的配制表
试验溶液中预计的氟离子质量浓度/（μg/mL）0005~200
氧标准溶液的用量
2mL氟标准溶液IV
5ml氟标准溶液V
15mL氟标准溶液Ⅲ
25mL氟标准溶液Ⅲ
5mL氟标准溶液Ⅲ
1mL氟标准溶液Ⅱ
3.6.3.2工作曲线的绘制
对应的氟离子质量浓度/
(μg/mL)
100~4000
氟标准溶液的用量
5mL氟标准溶液Ⅲ
15mL氟标准溶液Ⅱ
25mL氟标准溶液Ⅱ
5mL氟标准溶液I
1mL氟标准溶液I
2ml氟标准溶液I
对应的氟离子质量浓度/
(μg/mL)
按氟离子质量浓度从低到高，将溶液倒入干燥的100mL烧杯中，放入搅拌棒，置于电磁搅拌器上，插人氟离子选择性电极和饱和甘汞电极。连接电位计或离子计，连续揽拌溶液，调整电位计或离子计至零点，当电位值达到平衡时停止搅拌（电位变化在5min内不大于0.5mV），停止搅拌，15s后记录电位值E。以氟离子质量浓度Cp的对数为横坐标，相应的电位值为纵坐标，绘制E（mV)-logCp（μg/mL）工作曲线。
注测量每个溶液时，电极插入的深度、搅拌速度、溶液温度应保持一致。2
3.6.3.3样品测定
GB/T21057—2007
用移液管分别吸取10mL试验溶液（3.6.1)和空白试验溶液（36.2)，置于50mL容量瓶中，以下按3.6.3.1从“加人2滴漠甲酚绿指示液，....”开始进行操作，测量其电位值。3.6.3.4试验溶液中氟离子质量浓度的计算由测得的相应的电位值，从工作曲线（36.3.2）上查出所测试验溶液和空白试验溶液中的氟离子质量浓度。
3.6.4一次标准加入法
3.6.4.1校准标准溶液的配制
分别移取0.5mL、1.5mL、2.5mL、3.5mL.5.0mL氟标准溶液IⅡ（3.4.8)置于50mL容量瓶中，以下按36.3.1从“加入2滴溴甲萘酚绿指示液，”开始进行操作，测量其电位值。3.6.4.2质量浓度电位曲线斜率的测定按3.6.3.2从“按氟离子质量浓度从低到高，...”开始，至“15s后记录电位值E.”为止，进行操作。以氟离子质量浓度C的对数为横坐标，相应的电位值为纵坐标，绘制E（mV)-logCr（mg/L)工作曲线。根据工作曲线上logC一0和logC-1两点所对应的相应电位之差，求出该电极的实际斜率。3.6.4.3样品测定
先按3.6.3.3所述测定试验溶液的电位值E1，然后向溶液中加入一定量的氟标准溶液，加入量与试验溶液中的氟含量相近。不断搅拌，记录平衡时的电位值E，（电位变化在5min内不大于0.5mV），E，与Ez的毫伏值以相差30mV～40mV为宜。3.6.4.4试验溶液中氟离子质量浓度的计算试验溶液中氟离子质量浓度以C计，数值以μg/mL表示，按式（1）计算：c.(v)
10E,-s
式中：
C一一待测定试验溶液中氟离子的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL)；C一加入标准溶液中氟离子的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；V，—测定时所取试验溶液的体积，单位为毫升（mL)；V、一加入标准溶液的体积，单位为毫升（mL）；E,—测得的试验溶液的电位值单位为毫伏(mV)；Ez试验溶液中加人氟标准溶液后测得的电位值，单位为毫伏（mV），S电极的实际斜率。
37结果计算
根据3.6.3.4或3.6.4.3所测得的试验溶液和空白试验溶液的氟离子质量浓度，按照与被测试杆相关标准中的计算公式进行计算。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值在有关产品标准中规定。3.8重复性和再现性
九个实验室对三种氟含量水平的三氯化铁、硝酸镁、硝酸进行比对实验，统计结果见表2。3
GB/T21057—2007
平均值/（μg/mL）
重复性(\）
再现性(R)
三氯化铁
重复性一（标准偏差/平均值）X100。重复性和再现性
硝酸镁
附录A
（资料性附录）
干扰及消除方法
GB/T21057—2007
A.1在碱性溶液中若氢氧根离子的浓度在6mol/L～10mol/L时，氢氧根离子会干扰电极的响应。控制被测溶液的pH值为5~7。
A.2A13+的干扰最严重，Zr+、Sc+、Th4+、Ce+等次之，高浓度的Mg2+、Fe3+、Ca+、T1+也干扰，加人适当的总离子强度调节剂（TISABB或TISABC)可消除。加入柠檬酸钠或者环已烷二胺四乙酸可优先络合质量浓度为5.0mg/L的A1+，钛铁试剂优先络合质量浓度为10mg/L以下的A1+，并释放出氟离子。
A.3柠檬酸盐的存在能防止不溶磷酸盐的生成。A4高浓度的钠离子可与氟离子络合，从而使检测下限升高，所以在测定低氟含量的样品时，建议使用含钾盐的总离子强度调节剂（TISABA）。A.5如果试样中含有氟硼酸盐或者成分复杂，则应先进行蒸馅，常用的水蒸气蒸馏的方法如下：A51试剂和溶液
A.511高氟酸：70%～72%。
A.5.1.2氢氧化钠溶液：40g/L。A.52氟化物的水蒸气蒸馏装置，见图A1。一圆底烧瓶3000mL，
玻璃管：直径约6mm，
蒸馏瓶250mL三口圆底烧瓶，
一温度计.0℃~200℃，
一放空阀，
6-—加热套，
一冷凝器有效长约400mm，
8——接收器200mL容量瓶，
9——导液管。
图A.1氟化物的水蒸气蒸馏装置图GB/T21057—2007
A5.3蒸馅
称取适量试样，精确到0.2mg，置于蒸馏瓶中，加20mL水。在不断摇动下加人15mL高氯酸（A.5.11)，在接收器中加20mL水，1mL氢氧化钠溶液（A.5.1.2)。按图A.1连接好装置，加热。待蒸馏瓶内温度达到130℃时，开始通入水蒸气，并维持温度在140℃土5℃。控制蒸馏速度在5mL/m1n6mL/min。待接收馏出液体积达到150mL时，停止蒸馏，并用水稀释馏出液至200mL，摇匀，供测定用。
附录B
（规范性附录）
常用总离子强度调节剂和缓冲溶液的配置方法B.1常用总离子强度调节剂免费标准bzxz.net
GB/T21057-2007
B.1.1硝酸钾-柠檬酸三钠溶液（TISABA)：称取294g柠檬酸三钠和20g硝酸钾溶解于800mL水中，用硝酸溶液（1+5）调节pH为6，用水稀释至1000mL，摇匀。B.1.2氯化钠-环已烷二胺四乙酸（CDTA）缓冲溶液（TISABB）：量取500mL水于1000mL烧杯内，加人57mL冰乙酸，58g氯化钠和4.0g环已烷二胺四乙酸（CDTA），搅拌溶解。置烧杯于冷水浴中，用氢氧化钠溶液（250g/L）调节pH为5.0~5.5，用水稀释至1000mL，摇匀。B.1.3六次甲基四胺-硝酸钾-钛铁试剂缓冲溶液（TISABC)：称取42g六次甲基四胺和85g硝酸钾，9.97g钛铁试剂加水溶解，调节pH为5.0～6.0，用水稀释至1000mL，摇匀。B1.4硝酸钠-柠檬酸三钠溶液（TISABD）：称取58.8g柠檬酸三钠和85g硝酸钠，溶解于800mL水中，用硝酸调节pH为5.0~6.0，用水稀释至1000mL，摇匀。B.2缓冲溶液
柠檬酸-柠檬酸三钠缓冲溶液：pH为55～6.0。称取270g柠檬酸三钠和24g柠檬酸，用水溶解，稀释至1000mL，摇匀。
GB/T21057--2007
附录C
（资料性附录）
电极使用说明
C1饱和甘乘电极：使用时电极上端小孔的橡皮塞必须拔出，以防止产生扩散电位，影响测定结果。电极内氯化钾溶液中不能有气泡，以防止断路。溶液内应保持有少许氯化钾晶体，以保证氯化钾溶液的饱和。注意电极液络部不被沾污或堵塞，并保证液络部有适当的渗出流速C.2氟离子选择性电极：是测定溶液中氟离子浓度或间接测定能与氟离子形成稳定络合物的离子浓度的指示电极（以下简称氟电极）。C.21测量范围：10-1mol/dm~10-°mol/dm。C.2.2溶液温度：5℃~45℃。
c.2.3绝缘电阻：≥1x101Q。
C.2.4电极内阻：≤1MQ。
零电位：01pF（由氟电极与饱和甘汞电极组成电极对）。C2.6
相同。
使用。
氟电极在测定试样与标准溶液时，应用磁力搅拌器搅拌，并使试样与标准溶液搅拌速度保持氟电极使用时在去离子水中与饱和甘汞电极组成电极对，电位值达一370mV后才能正常氟电极在测定时，试样和标准溶液应保持在同一温度。在测量时，氟电极用蒸馏水清洗后，应用滤纸擦干后进行测试，以防止引起测量误差。C.2.10在测量试样较多浓度相差较大时，建议用二支氟电极，以免引起误差。C2.11氟电极在用毕后建议用去离子水清洗至-370mV后干放，这样可以延长氟电极使用寿命，并且可以不影响下一次测量
GB/T21057-2007
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。