一、产品概述
氟是煤中有害元素之一。我国煤中含氟量一般都在（100×300）×10-6之间，少数矿区高达2800×10-6以上。氟以无机形态结合于煤中，灰分高的煤要比灰分低的含量高。燃烧过程中，氟几乎全部转化为具有挥发性的氟化物排放到大气中，然后在某种气候条件下降落到附近土壤或水中，造成环境污染。近几年来，国内外都有关于氟化物中毒事件的报道。我国是以煤为主要能源的国家，建立一种快速、准确测定煤中含氟量的方法具有现实意义。
XKCF-II氟离子测定仪根据GB/T4633-1997利用高温燃烧水解——氟离选择性电极法测量煤中氟含量。适用褐煤、烟煤、无烟煤和石煤中总氟量的测定，以及水泥、土壤及岩石中微量氟的测定。仪器集控温、蒸气量控制于一体，体积小，是目前实验室理想测氟仪器，符合国标GB/T4633-2014《煤中氟的测定方法》的要求。另外添加了一种计算软件，安装于电脑中，计算结果极为方便。
二、技术指标及参数
1、单节高温炉：自动程序控温 1100℃
升温电流 0-10A
控温精度 ±2℃
电源 AC220V±10%50Hz
2、蒸汽发生器：电压 0-220VAC连续可调
功率 300W
3、整机功率： ≤4kw
三、仪器安装
1、硅碳管的安装
将仪器放置于实验室工作台上，打开后挡板，和仪器的右侧挡板，将硅碳管的卡子及连接线装好，然后将硅碳管插入炉体（注意：炉体前段有一台阶，硅碳管进入台阶后方可上挡板）。然后将硅碳管连接线接于接线柱上。
2、热电偶插入炉体上方的孔中，插入到碰触到硅碳管，然后向上提1-2mm固定。
3、高温燃烧水解装置的安装，如图
说明：
（1）容量瓶
（2）冷凝管
（3）高温炉
（4）瓷舟
（5）铂铑-铂热电偶
（6）进样推棒
（7）燃烧管
（8）氧气钢瓶
（9）调温电炉
（10）平底磨口烧瓶
四、试剂和材料
1. 水：GB/T6682，二级；
2. 石英砂（SiO2）：粒度0.5mm~1.0mm；
3. 氧气：纯度99.5%以上；
4. 无水乙醇：相对密度（20℃）0.79g/mL；
5. 氢氧化钠溶液：10g/L。称取1g优级纯氢氧化钠溶于100mL水中。
6. 硝酸溶液：（1+5）（V1+V2）。量取体积为20mL（V1）的优级纯浓硝酸倒入体积为100mL（V2）水中混匀。
7. 总离子强度调节缓冲溶液：称取294.0g二水合柠檬酸三钠（Na3C6H5O7·2H2O）和20.0g硝酸钾溶于约800mL水中，用硝酸溶液调节溶液的pH至6.0，再用水稀释到1L，贮于不含氟的塑料瓶中备用。
8. 氟标准储备溶液：1000μg/mL：称取预先在120℃干燥约2h的优级纯氟化钠2.2101g于烧杯中，加水溶解，用水洗入1000mL容量瓶中并稀释到刻度，摇匀，贮于不含氟的塑料瓶中作为储备液备用。
注：标准储备溶液也可直接购买有证标准物质溶液
9. 氟标准工作溶液：100μg/mL，250μg/mL，500μg/mL。用氟标准储备溶液分别配置100μg/mL、250μg/mL，500μg/mL的标准工作溶液。贮于不含氟的塑料瓶中备用。
10. 溴甲酚绿指示剂：乙醇溶液，10g/L。称取1g溴甲酚绿指示剂溶于100mL无水乙醇中。
11. 瓷舟：长约77mm，高约8mm，耐温1000℃以上。
12. 进样推杆：带硅胶塞，顶端弯曲成圆盘状，耐高温1100℃以上的金属杆。
13. 单标线容量瓶：100mL，A级。
14. 单标记移液管：1mL，2mL，5mL和10mL，A级。
五、燃烧水解
1. 称取（0.50±0.01）g一般分析试验煤样（称准至0.1mg）和0.5g石英砂放在瓷舟里小心混合均匀，再用约0.5g石英砂铺盖在上面。
2. 将100mL容量瓶放在冷凝管下端接收冷凝液。通入氧气和水蒸气，取下进样推杆，把瓷舟放入燃烧管内，插入进样推杆，塞紧胶塞。将瓷舟的前段推到预先测好的约300℃区域停留5min，接着推进到约600℃区停留5min，再推进到约900℃区停留5min，最后把瓷舟推到1100℃的恒温区，退回进样推杆，样品在恒温区继续燃烧分解15min。在整个操作过程中，调节水蒸气发生器的蒸发量，水解开始15min内，容量瓶中每分钟收集约3mL，后15min，每分钟收集约2.5mL，最后总体积应控制在85mL以内。
3. 往盛有冷凝液的容量瓶中加3滴溴甲酚绿指示剂，用氢氧化钠溶液中和到指示剂变蓝。加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释到刻度，摇均，静置30min。
六、电位测量
1、滴定准备
在100mL烧杯中加入一定量的水，连接好电位测量装置，开动搅拌器，更换烧杯中水数次，直至数字式离子计（或毫伏计）显示的电位达到氟电极的空白电位。
2、氟电极实际斜率测定
a. 在5个用水冲洗过的100mL容量瓶中，分别加入100μg/mL的氟标准工作溶液1mL，3mL，5mL，7mL，10mL，加入3滴溴甲酚绿指示剂，10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释到刻度，摇匀，静置30min。
b. 将溶液倒入100mL烧杯中，用电位测量装置测量电位，测量每个标准溶液时，电极插入深度、搅拌速度等要求一致。测量完一个试液后应将氟电极在水中清洗，直至达到空白电位值，再进行下一个试液测定。
c. 以溶液的响应电位（mV）为纵坐标，相应的浓度对数值为横坐标，在单对数坐标纸上作图，曲线上lgC=0和lgC=1两点所对应的响应电位之差即为该电极的实际斜率。或利用一元线性回归方程计算该电极的实际斜率。当电极实际斜率低于55.0时，则应抛光电极，或更换新的电极。
注：氟离子选择电极斜率理论值为59.2，当电极实际斜率低于55.0时，则抛光电极或更换新的电极。
3、样品溶液电位测量
将制备好的样品溶液转入100mL烧杯中，放入搅拌子，插入氟电极和饱和甘汞电极（插入深度、搅拌速度应和测量氟电极实际斜率时一致），开动搅拌器，待电位稳定后记录响应电位值E1，立即加入1.00mL氟离标准溶液，待电位值稳定后记录响应电位值E2。
七、结果表达
1、煤中氟的含量（Fad）按式（1）计算，测定结果修约到个位。
式中：
Cs——加入的氟标准溶液的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；
Vs——加入氟标准溶液的体积（Vs=1.00mL），单位为毫升（mL）；
△E——样品溶液加入氟标准溶液前后的响应电位值之差（E1-E2），单位为毫伏（mV）。
S——氟离子选择电极的实测斜率；
m——一般分析试验煤样质量，单位为克（g）。
2、煤中氟的含量（μg/g）以两次重复测定结果的平均值，按GB/T483修约到个位报出。
八、方法的精密度
煤中氟测定结果的重复性限和再现性临界差如表1规定。
表1 煤中氟测定结果的精密度
| 氟含量范围Fad μg/g | 重复性限（以Fad表示） | 再现性临界差（以Fd表示） |
| ≤150 ＞150 | 15μg/g（绝对） 10%相对 | 20μg/g（绝对） 15%（相对） |
九、试验报告
试验结果报告至少应包括以下信息：
——样品编号；
——依据标准；
——试验结果；
——与标准的任何偏离；
——试验中出现的异常现象；
——试验日期。
十、常见故障及排除方法
| 故障现象 | 原因 | 处理方法 |
| 炉温显示2000℃以上 炉温失控或不加热 电炉不加热或失控 | 热电偶开路 固态继电器损坏 固态继电器损坏 | 检查热电偶及连接线 更换固态继电器 更换固态继电器 |
