[发明专利]一种饮用水中氟含量的快速判定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水水质测定方法及装置，尤其是一种适用于饮用水中微量氟含量是否达标的快速判定方法及装置。

背景技术

氟是地球表面分布最广的元素之一，在土壤和岩石中氟以磷灰石[3Ca(P0₄)₂·CaF]、萤石(CaF₂)和冰晶石(Na₃AlF₆)等形式存在。当地下水或雨水流经高氟地层时，氟可以溶解于水中，造成水中含有不同浓度的氟离子。氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一。一般认为，微量的氟是人体必需的，有利于骨骼的坚固性。通常情况下，机体从外界摄入的氟过多或不足都会影响人体健康，氟离子在水中适量存在（0.4～0.6ppm），对预防龋齿是有益的。一般正常人每日摄入氟量在3.0～4.5mg，其中60～70%的氟来自饮用水，由于机体对饮用水中的氟很易吸收(吸收率高达90%)，因此人体所需要的氟主要来自饮用水。但过量的氟对人体是有害的，主要损害牙齿的釉质、骨骼的成骨和破骨活动，并影响全身各组织器官，轻者出现氟斑牙和全身各个骨骼及关节部位疼痛等症状，较重者呈现关节僵硬及运动机能障碍，严重者呈现躯干变形和瘫痪，以致造成终生残废。我国现行的生活饮用水标准（GB5749-2006）规定：饮用水中氟化物的含量不能超过1mg/L。

我国氟污染现象比较严重。据有关部门统计，我国氟中毒病区人口约为2亿人，氟斑牙病人达到4千万人，氟骨症患者达到80多万人，范围遍及全国27个省市自治区，其中饮水型氟中毒占很大的比例。特别是对于广大农村而言，由于这些地方经济不发达，饮用水中水质是否达标，其中氟含量是否超标，很难检测。有些高氟水地区由于人烟稀少，交通不便，只能建立一些小型分散式的饮用水处理设施，例如家庭用的饮用水除氟设备，设备在长时间使用后，除氟滤料的效能会降低，这样用户必然面临处理后水中氟含量是否能够达标，以及什么时候更换滤料等问题，至今还没有解决。

目前常用的氟离子浓度检测方法主要有氟离子选择电极法，茜素磺酸锆比色法、氟试剂分光光度法以及离子色谱法等，其中应用最广泛的是氟离子选择性电极法和氟试剂分光光度法。氟离子选择电极法选择性好，测定范围很宽，但是电极膜易污染而影响测试结果和使用寿命，测定结果受温度影响比较大，操作繁琐，计算复杂，不适用于广大农村地区或现场快速测定；茜素磺酸铅盐比色法是利用氟离子和金属锆离子形成稳定的无色化合物,使其从茜素磺酸铅盐(红色整合物)中游离出而褪色,进行比色测定，该法产生的络合物颜色不稳定，测量误差较大；氟试剂分光光度法采用氟化物与氟试剂和硝酸镧反应，生成蓝色络合物的颜色随着氟离子浓度的增高而加深，显色反应一般利用分光光度计测定溶液的吸光度获得氟离子的浓度，但由于氟试剂的水溶液保质期比较短，无法满足产品化要求；离子色谱可用于多种无机阴、阳离子同时分析，具有简单、快速和高灵敏度等优点。但是离子色谱法和分光光度法所用仪器精密、贵重，操作繁琐，需要专业人员操作，不适用于广大农村地区或现场快速测定。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种结构简单、操作方便、快速实用、适用于广大农村地区和现场饮用水中氟含量是否达标的快速判定方法及装置。

技术方案：本发明的饮用水中氟含量的快速判定方法，包括由A、B双组份构成的长效氟显色剂，A组份由氟试剂与稀释剂配制而成，B组份由0.001mol/L的硝酸镧溶液，pH=4.1-4.5的醋酸钠-冰醋酸缓冲液和丙酮，按照体积比配制而成，其特征在于，包括如下步骤：

a、将所述的A组份由氟试剂与稀释剂按0.1-0.2g：99.9-99.8g配制，混合均匀后，取1-2gA组分封装在胶囊中，所述稀释剂为淀粉或蔗糖；

b、将所述B组份的硝酸镧溶液、醋酸钠-冰醋酸缓冲液和丙酮按照4:2:4的体积比配制，混合均匀后，装入快速判定装置的透明注射管内，液位略高于B组份溶液刻度线，，再将A组份封装的胶囊装入快速判定装置的注射活塞前端部胶囊定位槽内；

c、将注射活塞推入后针筒内，翻转注射管至吸水口朝上，使胶囊对准胶囊定位槽，将注射活塞推到底，使胶囊进入到环形卡套的梯形剪切口内，注射管内的空气和多余的液体排出，将液位控制在B组份溶液刻度线位置处，套上封帽，封装备用；

d、现场测定水样时，通过定位转动手柄旋转注射活塞，固定在梯形剪切口内的胶囊被切断，胶囊中的A组份流出与B组份溶液混合，摇动针筒使A、B双组份充分反应后，静止5-10分钟，获得长效显色剂；