《环境监测》课程教学资源（PPT课件）第07讲 水质-非金属无机物测定（2/3）

场北联后大学HEBEIUNITEDUNIVERSITY(续)第七节非金属无机物的测定>氟化物>含氮化合物（氨、亚硝酸盐、硝酸盐、有机氮和总氮。）>硫化物>磷1

1 （续） 第七节 非金属无机物的测定 ➢氟化物 ➢含氮化合物（氨、亚硝酸盐、硝酸盐、有机氮和总氮。） ➢硫化物 ➢磷

西北联后大学HEBEIUNITEDUNIVERSITY五、氟化物(Fluoride)人体必需微量元素。适宜浓度0.5~1.0mg/L(F）。高于1.5mg/L，易患斑齿病。6600高于4mg/L，可致氟骨病。（一）离子选择性电极法原理：LaF3的晶格中有空穴，在晶格上Ag-AgCI内参比电极的F-可以移入晶格邻近的空穴而导电。FC对于一定的晶体膜，离子的大小、形状和内参比溶液电荷决定其是否能够进入晶体膜内，故膜电氯化锅单品膜极一般都具有较高的离子选择性。C2

2 五、氟化物（Fluoride） 人体必需微量元素。 适宜浓度0.5～1.0mg/L(F- )。 高于 1.5mg/L，易患斑齿病。 高于 4mg／L，可致氟骨病。 （一）离子选择性电极法 原理：LaF3的晶格中有空穴，在晶格上 的F -可以移入晶格邻近的空穴而导电。 对于一定的晶体膜，离子的大小、形状和 电荷决定其是否能够进入晶体膜内，故膜电 极一般都具有较高的离子选择性

西北联后大学HEBEIUNITED UNIVERSITY原理氟离子选择膜电极氟电极插入F溶液中时，F在晶体膜Ag-AgCl内参比电板表面进行交换。25℃C时：FCT内参比溶液P膜=K- 0.059 lgar-=K + 0.059 pF氟化铜单晶膜pH要求：需在pH5～7。pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F-交换pH低时：溶液中的F"生成HF、H,F+或HF2

原理: 氟电极插入F -溶液中时，F -在晶体膜 表面进行交换。25℃时： φ膜 = K - 0.059 lgaF - = K + 0.059 pF pH要求：需在pH5～7。 pH高时：溶液中的OH-与氟化镧晶体膜中的F -交换; pH低时：溶液中的F -生成HF、H2F +或HF2 -

西北联后大学HEBEIUNITEDUNIVERSITY原电池结构CI-0.3(mol/L)Ag,AgclLaF3待测液KCI(饱和）溶液Hg2Cl2，HgF-0.001（mol/L)指示电极：LaF，膜电极.Ag-AgCI（内参比）电极参比电极：饱和甘汞电极一电极管一内参比溶液检出范围：0.05mg/ L～1900mg/L(以F-计)单晶膜000c000F-选择电极东方仿真COPYRIGHT4

4 原电池结构 Ag， AgCl LaF3 待测液 KCl(饱和)溶液 Hg2Cl2 ，Hg Cl-0.3 （mol/L) F-0.001 （mol/L) 指示电极：LaF3 膜电极 参比电极：饱和甘汞电极 检出范围：0.05mg／L～1900mg／L(以F-计)

西北联后大学HEBEI UNITED UNIVERSITY注意两个问题：1、基体复杂样品一一标准加入法。2、高价阳离子（Fe3+、AI3+）及H+形成[FeF6]3-、[AIF6]3-、H2F+等，及CoH->1/10CF-均影响测定，使用TISAB消除。TISAB一总离子强度调节剂，由三部分组成强电解质络合剂、pH缓冲液）作用：消除标液和试液之间的离子强度差异，使离子活度系数一致；释放络合的F-；维持pH5~6。5

5 注意两个问题： 1、基体复杂样品——标准加入法。 2、高价阳离子（Fe3+ 、Al3+）及H+形成[FeF6 ] 3- 、 [AlF6 ] 3-、H2F +等，及COH->1/10CF -均影响测定，使用 TISAB消除。 TISAB—总离子强度调节剂，由三部分组成 {强电解质、 络合剂、pH缓冲液} 作用：消除标液和试液之间的离子强度差异，使离子活度 系数一致；释放络合的F -；维持pH5～6

西北联后大学HEBEIUNITED UNIVERSITY【参考】主要有三种TISAB溶液：I：58.8g二水合柠檬酸钠+85gNaNO3+H2O，用HCl调节pH5~6后稀释至1000mLⅡ：57mL冰乙酸，+58gNaCI+4.0Gcdta(环乙二胺四乙酸)溶于水+125mL6mol/LNaOH，使pH5.0~5.5稀释至1000mL。Ⅱ：142g乌洛托品（Urotropin,六次甲基四胺）+85gKNO3+99.7g钛铁试剂（CgH4Na2OH2O）溶于水，调整pH5~6，稀释定容于1000mL。HCHe6HCHO + 4NH3+6H2 ONCH2-CHN6

6 【参考】主要有三种TISAB溶液： Ⅰ：58.8g二水合柠檬酸钠+85gNaNO3+H2O，用HCl调节pH5~6后 稀释至1000mL。 Ⅱ：57mL冰乙酸，+58gNaCl+ 4.0Gcdta(环乙二胺四乙酸)溶于水 +125mL 6mol/L NaOH ，使pH5.0~5.5 稀释至1000mL。 Ⅲ：142g乌洛托品（ Urotropin,六次甲基四胺）+85g KNO3+99.7g 钛铁试剂（C6H4Na2O8·H2O）溶于水，调整pH5~6，稀释定容于1000mL。 N C H2 N H2 C N CH2 CH2 N CH2 C 4NH H2 + 3 6HCHO + 6H2 O

西北联后大学HEBEIUNITEDUNIVERSITY（二）氟试剂分光光度法试剂及原理：茜素络合剂(ALC)和硝酸镧介质：pH4.1的乙酸盐缓冲介质产物颜色：蓝色三元络合物，最大吸收波长：620nm检出浓度范围：0.05mg/L～约1.80mg/L适用水体范围：地面水，地下水和工业废水。三元混配络合物的形成过程见下页

7 （二）氟试剂分光光度法 试剂及原理：茜素络合剂(ALC)和硝酸镧 介质：pH4.1的乙酸盐缓冲介质 产物颜色：蓝色三元络合物， 最大吸收波长：620nm 检出浓度范围：0.05mg／L～约1.80mg／L 适用水体范围：地面水，地下水和工业废水。 三元混配络合物的形成过程见下页

西北联信大学HEBEI UNITED UNIVERSITYH,OOHC9La3+CHCOOH,CNHH,CH,COOHOALC 茜素络合剂黄色ALC一La螯合物红色H20H20H,O+CHH,CCHOHHALCLa螯合 物红色三元蓝色螯合物8

8 O O O O O O O H O C H2 N La 3+ H2 C CH2 H2O O O O H OH C H2 N CH2 COOH CH2 COOH + La3+ ALC 茜 素 络合剂 黄 色 螯 合 物 红色 O O O O O O O H O C H2 N La 3+ H2 C CH2 H2O O O O O O O O H O C H2 N La 3+ H2 C CH2 H2O 螯合 物 红 色 + F￾H2O F- 三元蓝色螯合物

西北联后大学HEBEIUNITED UNIVERSITY提高反应选择的途径：严格控制pH值为4.1蒸馏分离出HF（强酸环境）。（对含多种金属离子的工业废水难适用。9

9 提高反应选择的途径： ⚫ 严格控制pH值为4.1； ⚫ 蒸馏分离出HF（强酸环境）。（ 对含多种金属离子的工 业废水难适用。）

西北联后大学HEBEIUNITEDUNIVERSITY六、含氮化合物（Nitrogenouscompounds）氮的几种形态：氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮和总氮。通过生化作用可相互转化测定各形态氮，有助于评价水体被污染和自净状况结果表示方法：××-N，mg/L10

10 六、含氮化合物(Nitrogenous compounds) 氮的几种形态：氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、有机氮 和总氮。 通过生化作用可相互转化。 测定各形态氮，有助于评价水体被污染和自净状况。 结果表示方法： ××－Ｎ，mg/L