1樓：宮非
2020-05-18
不論氟離子濃度是否超標，電極鈍化還是會持續產生，只是程度多少而已。因為鈍化跟「被動膜」有關，濃度只是形成被動膜好壞的變因之一。至於如何高效測量氟離子濃度，就是要盡量消除干擾因素像是pH、溫度和陽離子干擾物質，通常加入「總離子強度調節緩衝液」來解決。
氟離子選擇電極法。
氟化物是人體必須的微量元素之一，以氟離子的形式廣泛的存在於自然水體之中。同時含氟化合物由於結構的不同，不同氟化物的毒性也不同，主要與氟化物離解出氟離子的能力有關。飲用水中含氟的適宜濃度為0.
5~1.0mg／L，長期飲用含量大於1~1.5mg／L 的高氟水則會給人體帶來不利影響，嚴重的會引起氟斑牙和氟骨病。
而氟化物的測定方法主要有：氟離子選擇電極法、氟試劑比色法、茜素磺酸鋯比色法和硝酸釷滴定法。比色法適用於氟含量較低的樣品，且誤差比較大。
氟含量大於5mg／L 時，可以用硝酸釷滴定法，但要進行蒸餾，比較麻煩。離子選擇電極法選擇性好，具有快速、靈敏、適用範圍寬等特點，因此飲用水源中水質情況和汙水排放中都應選用」離子選擇電極法」較適合。
「離子選擇性電極，ion selective electrode,
ISE）是指對某種特定的離子，具有選擇性響應。它能將溶液中特定的離子含量轉換成相應的電位，從而實現化學量到電學量的轉換，而對溶液中的離子濃度進行測量。氟離子選擇電極是一種以氟化鑭（ ）單晶元為敏感膜的感測器，由於單晶結構對能進入晶格交換的離子有嚴格的限制，故有良好的選擇性。
的晶格中存在晶體缺陷空穴，由於該空穴的大小、形狀和電荷的分布，只能允許F 離子進入空穴，其它離子不能進入，因而 晶體膜對氟離子有選擇性響應。
離子在晶體中的導電過程，是借助於晶格缺陷而進行的。挨近缺陷空穴的導電離子，能夠運動至空穴中： 。
由於 晶體膜中的F離子可以移動，而 固定在膜相中，不參與電荷的傳遞。當把氟電極浸入被測試液中，試液中的氟離子向氟電極表面擴散進入膜相，而膜相中的氟離子也可以進入溶液，產生介面電位。同時由於電極膜兩側的溶液濃度不同，電極表面離子向溶液中擴散的速度不同，就在 晶體膜內產生擴散電位。
這兩種電位之和即為電極的膜電位。測定指示電極與參比電極間的電位差（即電動勢），進而求出被測組分的活度（一定條件下測得濃度）。
然而，當電化學反應的生成物溶解度很低時，會在電極板表面上生成一不溶性的薄膜，稱為「被動膜，passive film」。因為被動膜通常不是電的良導體，故阻抗極化過電壓往往遠大於活性極化過電壓及濃度極化過電壓。被動膜形成後會使腐蝕反應「鈍化，passivation」，此時電流不會隨著電位的公升高而增加，甚至反而會降低，直到孔蝕（pitting）現象發生後，電流才會再度隨著電位的公升高而增加。
而採用氟離子選擇性電極法（NIEA W413.52A），具體做法是於水樣中加入含有強螯合劑之緩衝液，可將氟鹽複合物（如鋁或鐵等的氟鹽）轉化成自由氟離子，並消除陽離子及pH 值之干擾，利用氟選擇性電極與參考電極，測定水樣中氟離子之氧化電位，以決定氟離子之活性或濃度。至於對於氟離子選擇電極，主要干擾因素有pH、溫度和干擾物質的影響。
消除這些影響因素的方法是在標準溶液和試樣溶液中加入螯合劑之緩衝液（即總離子強度調節緩衝液），可以控制溶液的 pH，消除溶液間離子強度差異對電位的影響。還能做掩蔽劑，與鐵、鋁等離子形成絡合物，以消除它們因與氟離子發生絡合反應而產生的干擾。
Ref.:
離子選擇性電極法測量水中氟離子濃度_雜湊HACH中國官網分類：
科普>>
化學>>反應
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