氟离子选择电极测定自来水中氟
指导老师：周群
实验人：王壮
同组实验：余晓波
实验时间：2016.3.7
一、目的要求
1. 掌握用标准曲线法测定氟离子未知物质的浓度。
2. 学习使用离子计。
二、实验原理
氟离子选择电极的电极膜由LaF 3单晶制成，结构如图所示。根据能斯特方程，
图1. 氟离子选择电极示意图
电极电位ϕ=b -0.0592lg a F -
测量电池为：
氟离子选择电极|试液(c =x ) ||SCE
测定时试液中应加入离子强度调节剂TISAB 。
标准曲线法：配制一系列标准溶液，以电位值ϕ对-lg c 作图，然后由测得的未知试液的电位值ϕ，在标准曲线上测得其浓度。
三．仪器和试剂
仪器：离子计，电磁搅拌器，氟离子选择电极，饱和甘汞电极，100 mL 容量瓶5 个，塑料烧杯1 个。
试剂：1.00⨯10-2mol /L (pF -=2.00) F -标准溶液，去离子水
TISAB
四．实验内容
1. F -标准溶液（四份）的配制(pF =3.00, 4.00, 5.00, 6.00)
第一份pF =3.00：准确移取10ml pF =2.00的F -标准溶液+10ml TISAB ，用去离子水定容至100ml 。
第二份pF =3.00：准确移取10ml 第一份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。 第三份pF =4.00：准确移取10ml 第二份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。 第四份pF =5.00：准确移取10ml 第三份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。
2. 被测水样的配制
准确移取50ml 自来水+10ml TISAB 溶液后定容至100ml 。
3. 测定步骤：
（1）清洗电极洗至空白电位(320 mV左右) ；
（2）测标准溶液电位，用被测液润洗烧杯和电极三次，测量时由低浓度向高浓度进行；
（3）再次清洗电极洗至空白电位(320 mV左右) ；
（4）用待测未知自来水样润洗烧杯和电极三次后测量待测自来水电位。
五．结果处理
表1. 各溶液ϕ(mV ) 读数
B (m V )
pF
图2. 电位值对pF 作图并线性拟合
利用origin 软件以电位值ϕ对-lg c 作图
由拟合结果可知，线性曲线ϕ=apF -+b ，a =57.465，b =-10.88
要测未知溶液的pF -，只要测得其电位值ϕ并将电位值带入工作曲线即可算出pF -。实验已经测得自来水的电位值ϕ=273.35
a
六．注意事项
1. 搅拌时电极与搅拌子保持一定距离，防止电极被搅拌子打坏。
2. 测自来水前必需将电极洗至空白电位。
3. 实验完成后仍要将电极洗至空白电位。
七．思考题
1. TISAB 的配制方法？
答：称取NaCl 58g 和柠檬酸钠10g ，溶于800ml 蒸馏水中，再加入冰醋酸57ml ，用40%NaOH 溶液调节pH =5.0，然后稀释至1L 。
2. TISAB 的作用？
答：（1）增加离子强度，使得活度系数保持一定（2）调节pH （3）作为掩蔽剂
pF -=ϕ-b =273.15-(-10.88) =4.94 57.465
氟离子选择电极测定自来水中氟
指导老师：周群
实验人：王壮
同组实验：余晓波
实验时间：2016.3.7
一、目的要求
1. 掌握用标准曲线法测定氟离子未知物质的浓度。
2. 学习使用离子计。
二、实验原理
氟离子选择电极的电极膜由LaF 3单晶制成，结构如图所示。根据能斯特方程，
图1. 氟离子选择电极示意图
电极电位ϕ=b -0.0592lg a F -
测量电池为：
氟离子选择电极|试液(c =x ) ||SCE
测定时试液中应加入离子强度调节剂TISAB 。
标准曲线法：配制一系列标准溶液，以电位值ϕ对-lg c 作图，然后由测得的未知试液的电位值ϕ，在标准曲线上测得其浓度。
三．仪器和试剂
仪器：离子计，电磁搅拌器，氟离子选择电极，饱和甘汞电极，100 mL 容量瓶5 个，塑料烧杯1 个。
试剂：1.00⨯10-2mol /L (pF -=2.00) F -标准溶液，去离子水
TISAB
四．实验内容
1. F -标准溶液（四份）的配制(pF =3.00, 4.00, 5.00, 6.00)
第一份pF =3.00：准确移取10ml pF =2.00的F -标准溶液+10ml TISAB ，用去离子水定容至100ml 。
第二份pF =3.00：准确移取10ml 第一份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。 第三份pF =4.00：准确移取10ml 第二份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。 第四份pF =5.00：准确移取10ml 第三份溶液+9ml TISAB ，定容至100ml 。
2. 被测水样的配制
准确移取50ml 自来水+10ml TISAB 溶液后定容至100ml 。
3. 测定步骤：
（1）清洗电极洗至空白电位(320 mV左右) ；
（2）测标准溶液电位，用被测液润洗烧杯和电极三次，测量时由低浓度向高浓度进行；
（3）再次清洗电极洗至空白电位(320 mV左右) ；
（4）用待测未知自来水样润洗烧杯和电极三次后测量待测自来水电位。
五．结果处理
表1. 各溶液ϕ(mV ) 读数
B (m V )
pF
图2. 电位值对pF 作图并线性拟合
利用origin 软件以电位值ϕ对-lg c 作图
由拟合结果可知，线性曲线ϕ=apF -+b ，a =57.465，b =-10.88
要测未知溶液的pF -，只要测得其电位值ϕ并将电位值带入工作曲线即可算出pF -。实验已经测得自来水的电位值ϕ=273.35
a
六．注意事项
1. 搅拌时电极与搅拌子保持一定距离，防止电极被搅拌子打坏。
2. 测自来水前必需将电极洗至空白电位。
3. 实验完成后仍要将电极洗至空白电位。
七．思考题
1. TISAB 的配制方法？
答：称取NaCl 58g 和柠檬酸钠10g ，溶于800ml 蒸馏水中，再加入冰醋酸57ml ，用40%NaOH 溶液调节pH =5.0，然后稀释至1L 。
2. TISAB 的作用？
答：（1）增加离子强度，使得活度系数保持一定（2）调节pH （3）作为掩蔽剂
pF -=ϕ-b =273.15-(-10.88) =4.94 57.465