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(cè)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(cè)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(jìn)行測(cè)定，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)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(biāo)回收率為99.15%～102.05%，方法操作簡(jiǎn)單、選擇性好、成本低、準(zhǔn)確度高.

直接電位法；標(biāo)準(zhǔn)曲線法；加標(biāo)回收率

氟是人體必需的微量元素之一，它可以增強(qiáng)牙齒的抗酸性、堅(jiān)固骨骼、預(yù)防齲齒等.但長(zhǎng)期攝入的氟劑量過(guò)高會(huì)引起氟骨癥，使骨頭變形，喪失勞動(dòng)和生活自理能力，或者引起氟斑牙，使牙齒變黃、變黑；而長(zhǎng)期攝入的氟劑量過(guò)低則會(huì)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(duì)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(cè)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(duì)分析物進(jìn)行衍生；滴定法涉及樣品預(yù)處理操作，手續(xù)繁雜，特別對(duì)微量元素的測(cè)定準(zhǔn)確度和精密度不高.本文采用氟離子選擇性電極法來(lái)測(cè)定牙膏中的氟含量，通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行處理后制成溶液，測(cè)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(biāo)準(zhǔn)曲線法求出相應(yīng)的濃度，再通過(guò)計(jì)算，則可得到樣品中氟的含量.此法具有操作更簡(jiǎn)單、方便快速、準(zhǔn)確、選擇性好、儀器簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，是一種方便實(shí)用的測(cè)定氟離子的方法．

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

儀器:雷磁牌Z D-2型自動(dòng)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(gè)，100m容量瓶1個(gè)，500mL容量瓶1個(gè)，移液管等；試劑（1）F-標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.100mol/L）:準(zhǔn)確稱取2.10 g于120℃干燥過(guò)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(qiáng)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(jì)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?jī)?nèi)備用；

（3）市售不同品牌的五種含氟牙膏；

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.2.1 氟標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

（1）準(zhǔn)確移取5.00mL 0.100mol/L的氟離子標(biāo)準(zhǔn)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?jī)?nèi)備用，氟離子標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液，分別移入6個(gè)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(biāo)準(zhǔn)曲線

測(cè)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(dòng)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(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液：將已經(jīng)配制好的適量標(biāo)準(zhǔn)溶液分別倒入6只燒杯中,由稀至濃分別測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的電位值,記下讀數(shù).以F-濃度的對(duì)數(shù)lgCF-為橫坐標(biāo)，電位E（mV）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線

1.3 加標(biāo)回收率的測(cè)定

取已知氟含量的樣品，加入一定量氟標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定其電位值，計(jì)算加標(biāo)回收率的結(jié)果見表1.

表1 加標(biāo)回收率的測(cè)定（n=3）

1.4 樣品中氟含量的測(cè)定

用差量法準(zhǔn)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?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹尤?0mLTI 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(cè)量其電位值，記錄讀數(shù).

2 結(jié)果與討論

2.1 溶解方式對(duì)測(cè)定的影響

將5g左右佳潔士牙膏分別用自來(lái)水、蒸餾水、預(yù)先煮沸并冷卻的蒸餾水進(jìn)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(cè)量其電位值，記錄結(jié)果見表2.

表2 溶解方式對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

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

2.2 溶液PH對(duì)測(cè)定的影響

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

2.3 TISAB對(duì)測(cè)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(cè)定氟離子時(shí)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(shí)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(duì)穩(wěn)定的離子強(qiáng)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(cè)定

將處理好的牙膏樣品按照標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定步驟分別測(cè)定其電位值，測(cè)定及計(jì)算結(jié)果見表3.

表3 不同牙膏中氟含量的測(cè)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(cè)定牙膏中氟化物的一種價(jià)廉而實(shí)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(cè)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(cè)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(cè)定的結(jié)果表明：氟離子濃度呈良好的線性關(guān)系，加標(biāo)回收率在99.15%～102.05%，相關(guān)系數(shù)R=0.9991．此法選擇性好，準(zhǔn)確度較高，操作簡(jiǎn)便，快速，可作為測(cè)定牙膏中氟化物的一種價(jià)廉而實(shí)用的方法．

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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.