直接電位法測定牙膏中的氟

曾琪

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程系，四川遂寧 629000）

直接電位法測定牙膏中的氟

曾琪

（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程系，四川遂寧 629000）

本文用直接電位法測定了牙膏中的氟.用預(yù)先煮沸并冷卻的蒸餾水溶解樣品，在溶液pH值為5.5～6.5的條件下進行測定，用標準曲線法計算出樣品中的氟含量.線性回歸方程為Y=61.693x-79.529，線性相關(guān)系數(shù)為R=0.9991，樣品的加標回收率為99.15%～102.05%，方法操作簡單、選擇性好、成本低、準確度高.

直接電位法；標準曲線法；加標回收率

氟是人體必需的微量元素之一，它可以增強牙齒的抗酸性、堅固骨骼、預(yù)防齲齒等.但長期攝入的氟劑量過高會引起氟骨癥，使骨頭變形，喪失勞動和生活自理能力，或者引起氟斑牙，使牙齒變黃、變黑；而長期攝入的氟劑量過低則會出現(xiàn)齲齒和骨質(zhì)疏松等癥狀.目前，防齲齒的有效措施是在牙膏中添加適量的氟，牙膏生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的含氟牙膏除氟化鈉(鉀)以外，還添加了單氟磷酸鈉(鉀)、氟化鍶或氟化亞錫.G B8732-2008中禁止向牙膏添加近1500種成分，修訂了牙膏的酸堿度，不再要求牙膏有香味及泡沫，特別對氟含量提出要求，規(guī)定成人牙膏總氟量在0.05%～0.15%之間，含氟兒童牙膏中氟的含量在0.05%～0.11%之間.

目前氟化物的測定方法主要有：分光光度法[1-2]、離子色譜法[3-5]、氣相色譜法[6-7]、滴定法、電位法[8]等.分光光度法要將樣品中氟離子轉(zhuǎn)化為吸光物質(zhì)，受條件影響因素較多；離子色譜法儀器昂貴；氣相色譜法需對分析物進行衍生；滴定法涉及樣品預(yù)處理操作，手續(xù)繁雜，特別對微量元素的測定準確度和精密度不高.本文采用氟離子選擇性電極法來測定牙膏中的氟含量，通過對樣品進行處理后制成溶液，測其電位，根據(jù)氟電極電位與溶液中的F-活度符合Nernst方程，用標準曲線法求出相應(yīng)的濃度，再通過計算，則可得到樣品中氟的含量.此法具有操作更簡單、方便快速、準確、選擇性好、儀器簡單、成本低的優(yōu)點，是一種方便實用的測定氟離子的方法．

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器:雷磁牌Z D-2型自動電位滴定儀，雷磁牌J B-1A磁力攪拌器，雷磁牌氟離子選擇性電極，飽和甘汞電極，電子天平，燒杯，50mL容量瓶數(shù)個，100m容量瓶1個，500mL容量瓶1個，移液管等；試劑（1）F-標準溶液（0.100mol/L）:準確稱取2.10 g于120℃干燥過后并經(jīng)冷卻的氟化鈉（A.R）于小燒杯中，用水溶解后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻轉(zhuǎn)移至洗凈、干燥的塑料瓶中備用；

(2）TI SAB（總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液）：在500mL水中，加入57mL冰醋酸（A.R），58.5g氯化鈉和12g的檸檬酸鈉（A.R），攪拌至溶解，用PH計控制，緩慢滴加NaOH溶液至pH值為5.5～6.5之間用水稀釋至1L，貯存于聚乙烯塑料瓶內(nèi)備用；

（3）市售不同品牌的五種含氟牙膏；

1.2 標準曲線的繪制

1.2.1 氟標準溶液的配制

（1）準確移取5.00mL 0.100mol/L的氟離子標準溶液于100mL的容量瓶中，用去離子水定容并貯存于聚乙烯塑料瓶內(nèi)備用，氟離子標準溶液的濃度為：0.005mol/L；

（2）精確吸取0．50，1．00，2．00，3．00，4. 00，5．00mL0.005mol/L氟離子標準溶液，分別移入6個50mL容量瓶中，各加入TI SAB緩沖液10 mL，用去離子水稀釋至刻度.

（3）配制空白溶液：在50mL容量瓶中加入

25mLTI SAB溶液，用去離子水稀釋至刻度即可.

1.2.2 繪制標準曲線

測量空白溶液：將空白溶液倒入燒杯中，放入攪拌子，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至轉(zhuǎn)動穩(wěn)定，取清洗到穩(wěn)定值的氟離子選擇性電極和飽和甘汞電極置于空白液中放置5分鐘左右，使電極適應(yīng)緩沖溶液體系，記下讀數(shù).

測量標準溶液：將已經(jīng)配制好的適量標準溶液分別倒入6只燒杯中,由稀至濃分別測量標準溶液的電位值,記下讀數(shù).以F-濃度的對數(shù)lgCF-為橫坐標，電位E（mV）為縱坐標，繪制標準曲線如圖1所示.由圖1可知，線性方程是：Y=61.693x-79.529，線性相關(guān)系數(shù)為R=0.9991.

圖1 lgCF--E標準曲線

1.3 加標回收率的測定

取已知氟含量的樣品，加入一定量氟標準溶液和10mLTI SAB溶液置于50mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，在相同的條件下測定其電位值，計算加標回收率的結(jié)果見表1.

表1 加標回收率的測定（n=3）

1.4 樣品中氟含量的測定

用差量法準確稱取5g左右的牙膏樣品于小燒杯中，加入預(yù)先煮沸、冷卻的蒸餾水20mL，充分攪拌均勻后加入10mLTI SAB溶液，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用水定容至刻度，用已經(jīng)清洗至空白值的電極測量其電位值，記錄讀數(shù).

2 結(jié)果與討論

2.1 溶解方式對測定的影響

將5g左右佳潔士牙膏分別用自來水、蒸餾水、預(yù)先煮沸并冷卻的蒸餾水進行充分溶解，加入10mL TI SAB溶液，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用水定容至刻度，用已經(jīng)清洗至空白值的電極測量其電位值，記錄結(jié)果見表2.

表2 溶解方式對測定結(jié)果的影響

測定結(jié)果表明，煮沸并經(jīng)冷卻的蒸餾水溶解效果最好，測定出樣品中氟含量最高，不同溶解方式時“懸濁效應(yīng)”會影響液接電位，進而影響測定的準確性.

2.2 溶液PH對測定的影響

用氟離子選擇性電極法測定氟離子時，溶液的pH值對氟離子選擇電極的響應(yīng)影響較大.當溶液的pH值過低時，H+與F-反應(yīng)生成HF，從而降低溶液中F-含量，檢測結(jié)果偏低；pH值過高，OH-與氟電極的敏感膜上的La反應(yīng)生成會La(OH)3，影響氟電極響應(yīng)特性；當pH>10時，氟電極對F－幾乎沒有響應(yīng).因此在測定過程中，應(yīng)用TI SAB調(diào)節(jié)溶液pH值在5.5～6.5.

2.3 TISAB對測定的影響

牙膏主要組分中含有氫氧化鋁、碳酸鈣、硅酸鹽、苯甲酸鈉、二水合磷酸氫鈣等.用氟離子選擇性電極測定氟離子時主要的干擾離子是A13+．其次是Fe3+、Ca2+.氟能與鋁、鐵生成絡(luò)合物，在酸度較小時又能與鈣生成CaF2沉淀.由于牙膏組成成分復(fù)雜且干擾物的濃度較大，需加入一定量的TI SAB，其作用如下：（1）保持較大且相對穩(wěn)定的離子強度，使活度系數(shù)恒定；（2）維持溶液在適宜的PH范圍內(nèi)，滿足離子電極的要求；（3）掩蔽干擾離子.

2.4 牙膏中氟含量的測定

將處理好的牙膏樣品按照標準溶液的測定步驟分別測定其電位值，測定及計算結(jié)果見表3.

表3 不同牙膏中氟含量的測定

結(jié)果表明，市售含氟牙膏中氟含量基本都滿足G B8732-2008中的規(guī)定，可作為測定牙膏中氟化物的一種價廉而實用的方法．

3 結(jié)論

本文研究了用氟離子選擇性電極直接電位法測定牙膏中的氟，將樣品用煮沸并冷卻的蒸餾水溶解，加入10mLTI SAB緩沖溶液，在PH為5.5～6.5的條件測定出樣品中氟含量基本都滿足G B8732-2008中的規(guī)定：成人牙膏總氟量在0.05%～0.15%之間.此條件下測定的結(jié)果表明：氟離子濃度呈良好的線性關(guān)系，加標回收率在99.15%～102.05%，相關(guān)系數(shù)R=0.9991．此法選擇性好，準確度較高，操作簡便，快速，可作為測定牙膏中氟化物的一種價廉而實用的方法．

[1]張愛梅，賈麗萍．阻抑動力學(xué)光度法測定微量氟［J］．分析化學(xué)，2003，31（6）：765．

[2]沙鷗,馬衛(wèi)興,盧敏,等.分光光度法測定牙膏中游離氟的含量［J］.日用化學(xué)工業(yè),2011,41(1):76-78.

[3]陳小麗，沈瓏瓏，朱建暉．離子色譜法測定牙膏中的氟化物［J］．中國衛(wèi)生檢驗雜志，2001，11（1）：56．

[4]鐘志雄，杜達安，梁旭霞．離子色譜法測定牙膏中游離氟［J］．環(huán)境與健康雜志，2001，18（2）：104-107．

[5]楊志國，呂牧羊，曹文婷．在線超濾-離子色譜法測定牙膏中的游離氟［J］．中國衛(wèi)生檢驗雜志，2010，20（12）3212-3213．

[6]高元海，李翠波，張文,等．牙膏中氟化物的氣相色譜測定方法研究［J］．職業(yè)與健康，2000，16（1）：34-35．

[7]張曉艷.氣相色譜法測定牙膏中總氟量不確定度的評定［J］．日用化學(xué)工業(yè)，2010，40（4）：311-314．

[8]秦巧燕，駕陳忠，陳惠.水樣中氟化物的測定方法比較［J］，安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007，35（11）：3333-3336.

Determinationof Fluorine in Toothpasteby Direct Potentiometric Method

ZENG Q i
(D epar tment of A rchitectureand Environmental Engineering; S ichuan Vocat ional and Technical Col lege,S uining629000,China)

This ar ticle uses direct potentiomet ricmethod to determine f luorine in toothpaste Ta k ing cooled boi led disti l led water to dissolve samples,with the PH of 5.5 to 6.5,and adop standard curvemethod to wor k out the content of f luor ine in the toothpaste.The equat ion of l inea regression is Y=61.693x-79.529,the l inearly dependent coef f icient is R=0.9991,the recovery i 99.15%～102.05%.It is proved that thismethod is easy tooperate,selectivity is good,cost is lo andaccuracy is high.

D i rect Potent iomet r ic M ethod;S tandard Curve M ethod;R ecovery

O657

A

1672-2094(2013)03-0151-0

責(zé)任編輯：張隆輝

2013-03-17

曾琪（1975-），女，四川遂寧人,四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑與環(huán)境工程系講師，碩士.