Download Article
Download Article
Fluoride occurs naturally in water and is often added to drinking water to promote oral hygiene. However, fluoride is potentially dangerous in quantities over 0.7 millilitres (0.024 fl oz) per 1 litre (34 fl oz) of water. To accurately detect problems in your water supply, take a sample to a state-licensed testing lab. You can also buy testing kits or strips that detect fluoride and even estimate how much of it is in the water. If you suspect your water supply is tainted, use a test to alert you to possible risks so you can treat the problem as soon as possible.[1]
-
1
Locate a water testing lab in your area. Visiting a state-certified lab is the most accurate way to get an idea of what is in your water. Ask your local government or environmental protection agency for a list of labs in your area. These labs are open to the public, so stop in or call for more information about the testing procedure.[2]
- If you’re in the U.S., for example, search for certified labs on the EPA’s website at https://www.epa.gov/waterlabnetwork.
- Home tests are able to detect fluoride but still have a difficult time measuring the fluoride level in water. Labs have better equipment, so visit one if you need a more precise readout.
-
2
Wash out a plastic bottle to clean it. Choose a clean container you don’t mind using for the test. The container needs to have a secure cap or lid to prevent the sample from spilling or getting contaminated during transport. To prepare it for use, rinse it out thoroughly with soap and water, then dry it off with a fresh, clean cloth.[3]
- If you’re planning on doing a full water test for bacteria and other organic things, sterilize the bottle first. Drop it into a pot of boiling water for 5 minutes before using it to collect a sample.[4]
- Some labs offer free testing bottles. Ask for a sterile one if you’re doing a full water test, though using a sterilized bottle isn’t necessary to detect fluoride.
Advertisement
- If you’re planning on doing a full water test for bacteria and other organic things, sterilize the bottle first. Drop it into a pot of boiling water for 5 minutes before using it to collect a sample.[4]
-
3
Collect 150 millilitres (5.1 fl oz) of water in the bottle. Most labs need only a small sample in order to perform the test. Collect the water straight from the source right before you plan on submitting it to the lab. Cover the sample to ensure nothing else ends up in it. Don’t store it in another container first, since that could affect the test results.[5]
- If you’re taking a sample from your tap, let the water run for about 2 minutes at a cold or lukewarm temperature. If you can’t submit the sample right away, chill it in the refrigerator to prevent any potential contamination.
- Consult the lab’s testing procedures for specific instructions, such as what sample size you need or how to store the sample. A 150 millilitres (5.1 fl oz) sample is generally more than enough. Bring the sample in for testing as soon as possible
-
4
Label the sample with the date and location you took it from. Proper labeling is important for keeping track of the water sample. Use a marker to write the date, time, and location on the container. You could get a sticker label or sticky note to attach to the container as well. Labeling the container is very useful if you plan on mailing the sample or if the testing facility tracks fluoride levels in your area.[6]
- Proper labeling is also very helpful if you plan on submitting multiple samples. For instance, you may wish to test ground wells and other bodies of water near your home.
-
5
Bring the sample to the lab and pay the testing fee. Once you have your sample, all that is left is to get it to the facility. Drive to the facility to drop the sample off. Some labs also allow you to post a sample through your local mail service, so check their rules for alternative submission methods. The testing fee typically ranges from $15 to $30 USD, depending on the facility, and you can pay with cash, a check, or a credit card.[7]
- Some facilities send a technician out to your house to collect a sample. This service costs about double the regular testing price, but it may be more convenient for you.
Advertisement
-
1
Purchase a testing kit that detects fluoride in water. There are a few different options for home fluoride testers. The most accurate type is an electronic sensor called a photometer, which displays the test results on an electronic screen. Color tests are similar, but you have to compare the water color to a chart included with your test kit. Both tests follow the same general procedure and require you to mix a colored dye into a water sample.[8]
- Testing kits are available online and at some home improvement stores. Read the reviews for the tests first to determine how well they worked for other customers.
- Keep in mind that home tests are not as accurate as professional tests from certified laboratories. Many home tests detect fluoride but can’t accurately determine how much of it is in the water.
-
2
Choose a freshly-washed plastic bottle with a cap. Plastic medicine containers and disposable bottles are a few examples of containers to use for the test. Always rinse the container out a few times with soap and water to remove germs and debris that could affect the fluoride test. Finish drying out the container with a clean rag, then cap it until you’re ready to use it.[9]
- Many kits include small bottles to use for the test. Wash the bottle and lid even if they look clean.
-
3
Fill the bottle with 4 millilitres (0.14 fl oz) of water. The exact amount of water you need for the sample varies from test to test, but it always is a small amount. Many testing bottles from kits have a fill line to show you how much water you need. If yours doesn’t have one, fill the container up all the way with water from the source you wish to test.[10]
- Collect the sample right before you plan on testing it. You don’t need to wait to a specific time or take any additional steps. If you can’t test it right away, seal the container and refrigerate it.
- If you’re taking the sample from your tap, run the water for about 2 minutes. Collect the water while it’s lukewarm or cold.
- If you’re transporting water from another location, such as from a well or pool, consider getting another clean container. Use that container to bring the water inside, then transfer some of it to the testing bottle.
-
4
Add the reagent to the sample according to the manufacturer’s instructions. Look inside your testing kit for a bottle of what looks like a red dye. This dye is the reagent that reacts with the fluoride in the water to complete the test. On average, you need about 15 drops of the reagent for the test, but this may vary a little depending on the test you have. Always check the manufacturer’s recommendations to ensure the test goes smoothly.[11]
- On some tests, you may need to stir a powder into the water before adding the reagent. If your test has a powder, check the manufacturer’s instructions to determine how much you need. Usually, you have to add about a spoonful of it.
-
5
Cap the container and shake it for about 15 seconds. Tightly seal the container so nothing gets in or out. When you’re ready, move the container to spread the reagent. Keep shaking it until the water has a uniform red color, indicating that the dye has been distributed evenly.[12]
- Another option is to stir the water around. Make sure you use something clean, like a washed coffee stirrer, rather than your hands.
- If your test included a powder to add, shaking the container also distributes the powder and dissolves it.
-
6
Slide the sample into the photometer if you’re using one. A photometer is a small sensor that detects electromagnetic changes in water. It looks like a small scale with an electronic screen and buttons, except it also has a round opening in it. Fit the sample container into this opening, then wait for the readout to show up on the screen.[13]
- If the photometer doesn’t work, try calibrating it first. Slide an empty container into the slot before activating it. Make sure the readout displays a 0 before switching the empty container out for the sample.
-
7
Compare the water color to a color chart if your test kit has one. The reagent turns the water a noticeable red hue if fluoride is present. Find the color chart in your testing kit and hold it side by side with the sample in a well-lit area. Match the exact shade to the chart and look for the corresponding fluoride level printed nearby.[14]
- Generally, dark-colored water indicates a higher fluoride level, but this may vary from test to test.
Advertisement
-
1
Purchase testing strips that detect fluoride. There are different test strips available to use for fluoride detection. The basic type is the same kind used on pools and other sources of water. These strips detect lead, pH levels, and other problems in addition to fluoride. Other strips detect only fluoride.[15]
- Water testing strips are available online and at many hardware and pool supply stores.
- Test strips aren’t as accurate as photometers or reagent dyes. The strips can detect fluoride and usually give you a range of how much might be in the water. They don’t provide an exact estimate.
-
2
Select a freshly-cleaned glass or container for the test. Remember to rinse the container out with dish soap and hot water several times before using it for the test. Make sure you don’t see dust or other debris left behind. Once you finish drying the container, cap it, if possible, to keep it clean until you’re ready to begin the test.[16]
- Some tests call for acid to be used. If you have strips that detect only fluoride, you may need to use acid. Choose a glass container to avoid any possibility of the acid eating through plastic.
-
3
Fill the bottle with about 10 millilitres (0.34 fl oz) of water. As a rule of thumb, fill the container at least half full. With that amount, you can easily submerge the testing strip, ensuring you get the most accurate result possible. This also leaves you with plenty of space in case your test kit requires you to mix something into the water.[17]
- Run the water for 2 minutes at a cold or lukewarm temperature if you’re testing water from a tap.
- Collect the sample right before you intend on testing it, and seal the container if you can’t get the test done right away. Refrigerate the sample to keep it clean until you’re ready to use it.
-
4
Add muriatic acid to the sample if the test requires it. If you’re using fluoride-only strips, the manufacturer may instruct you to acidify the sample. To do this, add an equal amount of muriatic acid or hydrochloric acid. For example, if you have 10 millilitres (0.34 fl oz) of water, fill the other half of the container with 10 millilitres (0.34 fl oz) of the acid. Wear long-sleeved clothing, gloves, face protection, and a respirator mask when handling the caustic acid.[18]
- Muriatic acid is available at most hardware stores and pool supply stores
-
5
Submerge the entire strip briefly in the water before removing it. Drop the strip in the water for only about 2 seconds. Try to get the entire strip underwater, although the test often works when you simply drop the strip on top of the water. Then, remove it right away with a pair of tweezers or another tool. Shake the excess water off of the strip to prevent it from continuing to absorb moisture.[19]
- If your test involves acid, make sure you’re wearing acid-resistant gloves or use a spare pair of tweezers. Rinse them clean right away to prevent any possible damage.
-
6
Compare the test strip to the colors on the kit chart. If your kit doesn’t have a separate color printout, check for one printed on its box. The test strip changes color within 30 seconds, so move it to a spot with bright lighting to determine its color. Check the chart for a matching color indicating fluoride and how much of it is in the water. Different color shades correspond to different fluoride levels in the water, but this varies from test to test. Usually, a darker coloring indicates a higher fluoride level, but this isn’t always the case.[20]
- Most multipurpose strips get darker as they detect more fluoride. Fluoride-only strips often get lighter in higher levels of fluoride. Consult the color chart for the precise fluoride level indicated by the shade that turns up on the test strip.
Advertisement
Add New Question
-
Question
Is fluoride really safe in water and toothpaste? Is it actually good for you?
Dr. Tu Anh Vu is a board certified dentist who runs her private practice, Tu’s Dental, in Brooklyn, New York. Dr. Vu helps adults and kids of all ages get over their anxiety with dental phobia. Dr. Vu has conducted research related to finding the cure for Kaposi Sarcoma cancer and has presented her research at the Hinman Meeting in Memphis. She received her undergraduate degree from Bryn Mawr College and a DMD from the University of Pennsylvania School of Dental Medicine.
Board Certified Dentist
Expert Answer
While it’s true that too much fluoride can be harmful, it’s totally safe in the small amounts found in toothpaste and water. In fact, it’s naturally occurring in water to begin with. There are a lot of debates out there and some naturalists don’t believe fluoride is good for you, but there’s no evidence that the fluoride in water or toothpaste is harmful in any way. When it comes to toothpaste, the fluoride helps re-mineralize your tooth enamel, which is extremely important for the health of your teeth.
Ask a Question
200 characters left
Include your email address to get a message when this question is answered.
Submit
Advertisement
-
Home testing kits are still fairly inaccurate, so get a lab test if you’re concerned about the precise level of fluoride in your water.[21]
-
Many testing strips don’t react to fluoride unless the level is over 2 millilitres (0.068 fl oz) per 1 litre (34 fl oz) of water. This amount varies depending on the quality of the testing kit.
-
If your water supply gets contaminated, such as during a flood or another natural disaster, order a fluoride test immediately to ensure it is safe to drink.
Advertisement
-
Acids required by some testing kits are highly corrosive and toxic. Always cover up with long-sleeved clothing, acid-resistant gloves, a facemask, and a respirator before handling acid.
Advertisement
Things You’ll Need
- Lab location
- Clean plastic bottle with cap
- Car or another delivery method
- Money for the facility’s testing fee
- Photometer or alternative testing device
- Clean plastic bottle with cap
- Chemical reagent in a kit
- Color chart in a kit
- Water testing strips
- Clean glass or plastic bottle
- Muriatic acid if required
- Respirator mask and other protective gear for acid tests
- Color chart in a kit
References
About This Article
Thanks to all authors for creating a page that has been read 39,157 times.
Did this article help you?
Get all the best how-tos!
Sign up for wikiHow’s weekly email newsletter
Subscribe
You’re all set!
Фтор (F, Fluorum) относится к наиболее распространенным природным элементам. Изредка встречается в свободном виде. Это электроотрицательное вещество легко вступает во взаимодействие со всеми элементами в любой температурной среде. В природе чаще всего соединяется с кальцием, легко растворяется, поэтому почти всегда и повсеместно в воде есть фтор. Его насыщенность достигает 100 мг на 1 л. Питьевая вода с содержанием фтора может быть одинаково полезной и вредной.
Фтор в воде – что это
Fluorum – это газ светло-желтоватого цвета с едким характерным запахом и ярко выраженными токсичными свойствами. Его соли и кислоты используют для уничтожения насекомых, грызунов, мелких хищников. Фтор в воде – это различные соединения, фториды. В зависимости от того, с какими веществами произошла реакция, образуются фториды этих элементов: с серебром – фторид серебра; с натрием – фторид натрия.
Fluorum, как природный элемент, является частью земной коры, присутствует в пластах грунта и водоносных слоях. Наличие фтора в питьевой воде обусловлено тем, что фториды образуются во многих геологических образованиях с активными минеральными веществами. Базальт, сланец, топаз, биотит постепенно размываются подземными водными потоками. Из локальных водоисточников – артезианских скважин и абиссинских колодцев – поступает питьевая вода с фтором. Такую жидкость нужно очищать от его избытка перед использованием.
Процент соединений фтора в воде зависит от состава и кислотности почвы, пористости породы, из которой вымываются фториды, глубины залегания подземных водоисточников.
В крупных промышленных целях fluorum добывают из плавикового шпата (флюорита, CaF2). В нем содержание F почти 50 %. Залежи расположены в нашей республике, в США, Мексике, соседнем Казахстане. Флюорит (фторид кальция) представляет собой бесцветные кристаллы, не растворяющиеся в водной среде. Вода, в которой содержание фтора представлено нерастворимыми соединениями CaF2, практически безопасна: фториды кальция хорошо улавливаются фильтрами.
Для справки:
Флюорит – это мягкий, хрупкий, прозрачный минерал, повсеместно используется в оптической промышленности для изготовления линз, стекол, приборов оптики. Применяется в астрономической, микроскопической, инфракрасной, голографической, медицинской сфере.
Что представляет собой вода с содержанием фтора
Присутствующие ионы фтора в воде могут быть абсолютно безопасны и смертельно опасны. В микроскопических дозах фторид-ионы F(-) оказывают терапевтическое действие, а в больших концентрациях способны убить. В обычном тюбике зубной пасты количество фторидов таково, что может погубить маленького ребенка, если он съест пасту. Доза 2-3 грамма фторида натрия является смертельной для взрослого человека.
Вода с ионами фтора по степени токсичности гораздо опаснее свинца. Во многих странах водные растворы специально фторируют, так как данный микроэлемент необходим для формирования и нормального развития зубной и костной ткани организма. Самый популярный способ фторирования – добавление фторида натрия. Это самый дорогой реагент, который используют в коммунальных хозяйствах для обогащения водопроводной питьевой воды фтором F(-).
При фторировании важны:
- строгое соблюдение технологии,
- точная дозировка,
- регулярные поступления на объекты водоподготовки фторсодержащего сырья.
Из-за сильной токсичности химического элемента признано опасным избыточно-высокое содержание фтора в воде в количестве выше установленных норм. Многие страны – Китай, Япония, Индия, Израиль – не только отказались, но и ввели запрет на фторирование воды, применяемой для питья.
Норма фтора в воде
Из-за ядовитости газа содержание фтора в питьевой воде строго стандартизовано. В 1994 по нормам ВОЗ г. установлено предельно допустимое значение, которое не следует превышать: ПДК на фтор в воде равен 0,5 мг/л. В России ПДК фтора для воды устанавливает ГОСТ 2874-90.
Нормируемое присутствие фторидов – количество фтора в питьевой воде – зависит от местности и от климата. Там, где стоит круглогодичная жара, где люди пьют много жидкости, рекомендован показатель 0,5 мг/л. На северных территориях установлена норма не выше 1 миллиграмма. На средней полосе в районах с умеренным климатом рекомендуется придерживаться показателя 0,7 мг/л.
Не везде требования соблюдаются. Почти третья часть населения Земли пьёт жидкость, в которой концентрация фтора в воде выше 1,5 мг/л. Обязательно нужно проверять точный состав элементов и соединений в водном растворе и удалять избыток фтора в водопроводной или артезианской воде.
В индийских, южноамериканских и кенийских водах наблюдается опасное превышение фторидов – на литр приходится 25 мг. Во многих юго-западных районах Украины отмечается чрезвычайно низкое содержание F(-). В российских подземных залежах содержание фтора в воде повышено, намного больше 1,5 мг/л. В Подмосковье, на Урале доходит до 4,4 мл/л. В водоемах Казахстана и Азербайджана величина критическая, до 11 мл/г.
В поверхностных водоисточниках концентрация намного меньше, до 0,3 мг/л. В особо опасных районах насыщенность водных растворов ионами F(-) может превышать 65 мг/литр. Морские солёные воды менее опасны, в них присутствие фторидов невысоко, всего 1,1-1,4 мг.
Для местности с пониженным содержанием фторидов (ниже оптимального содержания фтора в воде) здравоохранение рекомендует их искусственно добавлять – фторировать водный раствор перед употреблением. Фториды добавляют в небольших количествах: в микрограммах либо даже в нанограммах.
Показаниями для фторирования служат:
- низкий ПДК воды по фтору,
- отсутствие региональных программ по фторированию пищевых продуктов,
- медицинские показатели – большой процент в данном районе заболеваний кариесом.
Для местностей, где ионы F(-) присутствуют в избытке, нужно выбирать способы, как понизить содержание фтора в воде.
Помимо того, что за ПДК по фтору в воде обязаны следить коммунальные службы, отвечающие за водоснабжение, каждый человек может самостоятельно проверять состав воды и очищать её от всех вредных веществ перед употреблением.
Как определить содержание фтора в воде
В домашних условиях это сделать нельзя. Если в воде есть фтор в виде отрицательно заряженных ионов F(-), обычными органолептическими методами его невозможно обнаружить. Он не меняет вкус, цвет, запах. Можно выполнить проверку с помощью экспресс-тестов, но они дадут большую погрешность.
Лучше заказать определение фтора в воде в сертифицированной лаборатории, которая числится в общем реестре благонадежных организаций. Сотрудники проведут сложную экспертизу и выдадут точные показания – сообщат, что содержание фтора в питьевой воде в норме, завышено или занижено.
Определение массовой концентрации фторидов проводится разными методиками:
- Фотометрическим способом – F(-) способны образовать растворимый в воде тройной комплекс синевато-сиреневого цвета, в его состав входят 3 элемента: фторид, лантан, ализарин-комплексон.
- Потенциометрическим методом – измерение концентрации F(-) с использованием фторселективного электрода на фоне цитратного раствора соли лимонной кислоты с pH = 6.
F(-) легко вступает во взаимодействие со стеклом. Желая установить количественную норму содержания фтора в питьевой воде, необходимо налить пробу в пластиковую посуду, плотно закупорить, очень быстро доставить в лабораторию. Соединения фтора легколетучи, они могут испариться, результаты окажутся неверными.
Влияние фтора в воде на организм человека
Безвредно для организма лишь нормативное содержание фтора в воде. Как избыток, так и недостаток одинаково вредны. Фтор находится во многих пищевых продуктах – в говяжьей печени, орехах, чае, морепродуктах. Более 60 % фторидов поступает в организм из воды. Для нормального функционирования организму достаточно 1-3 мг в сутки, беременным женщинам не более 4 мг.
Избыток фтора в воде негативно влияет на организм – наблюдаются:
- Нарушения щитовидки, нервных импульсов;
- Сердечнососудистые заболевания;
- Воспаления носоглотки, пищеварительного тракта;
- Поражение органов слуха;
- Снижение иммунитета.
Вред от фтора в воде выражается особым заболеванием – флюорозом, при котором наступают изменения костной ткани скелета. Из воды фториды разносятся по всему организму, их большая часть оседает на зубах и костях. На начальной стадии воспаляются челюсти, разрушается зубная эмаль, изменяется цвет зубов. Затем фториды накапливаются в костях, их деформируют. Повышенный уровень фтора в воде вызывает бесплодие и другие неприятные заболевания – остеопороз, рак, болезнь Альцгеймера.
Влияние на организм низкого содержания фтора в питьевой воде выражается тем, что у населения начинаются проблемы с зубами: развивается кариес. Поэтому промышленность выпускает специальные фторовые зубные пасты для защиты от кариеса.
Как очищать воду от фтора
Службы, обеспечивающие бесперебойную подачу водных растворов в промышленных масштабах, и владельцы локальных источников водоподачи должны знать, сколько фтора содержится в воде.
Им предстоит решить две задачи:
Как понизить фтор в воде при его чрезмерном присутствии, как вывести излишки фтора из воды.
Обеспечить оптимальное содержание фтора в питьевой воде при недостатке фторидов.
Нехватка ионов F(-) вызывает проблемы в организме, а переизбыток провоцирует их накапливание в недопустимых размерах, когда фториды начинают действовать как яд. Важно получить профессиональную помощь при выборе способов нормирования фтора в питьевой воде, подходящих очистки воды в загородных домах или для промышленного оборудования.
Подробно о том, как избавиться от фтора в воде, читайте в специальной статье об удалении фторидов из водных растворов.
Фтор стал популярной темой в новостных лентах во всем мире. Некоторые люди выступают за продукты, содержащие фтор, другие – против них. Но откуда берется фтор и сколько его на самом деле содержится в вашей питьевой воде? Как это вводится? Почему это так важно?
Природные источники фтора
Многие люди знают, что фтор является необязательной добавкой к питьевой воде, но знаете ли вы, что он также может встречаться в природе? Фтор (в следовых количествах) содержится в природных источниках воды.
Фтор соединяется с минералами, содержащимися в горных породах и почве, образуя соли. Как только эти соли вступают в контакт с влагой, они растворяются и диссоциируют. Это означает, что фторид отделяется от соли и превращается в заряженные ионы фтора. Поскольку фтор уже присутствует в воде, то почему некоторые общины добавляют его в свою питьевую воду? Ответ: уровни фтора, которые встречаются в природе, находятся на таких незначительных уровнях, что они не помогают предотвратить разрушение зубов
Почему
Фторирование общественной воды считается одним из десяти лучших достижений общественного здравоохранения 20-го века. В начале 20-го века ученые и стоматологи заметили, что у детей, выросших в районах с более высоким содержанием природного фтора, было значительно меньше случаев кариеса. Они обнаружили, что фтор может уменьшить кариес и деминерализацию зубов, а иногда может реминерализовать зубы. Поэтому необходимо укреплять зубы (особенно у маленьких детей). После углубленного изучения был найден оптимальный уровень содержания фтора. Начиная с 1945 года, города по всей территории Соединенных Штатов начали применять эту практику. В конечном счете это привело к экономии средств для семей и медицинских работников, поскольку было меньше случаев разрушения зубов.
Сколько фтора на самом деле?
В процессе производства питьевой воды в воду добавляется химическое соединение, содержащее фтор. Эти химические соединения включают такие вещества, как фторосиликат натрия, фторокремниевая кислота или фторид натрия. Очищенные сточные воды – это то, что поступает с завода по производству питьевой воды на предприятия, в дома и т.д. Добавление фтора в питьевую воду строго регулируется EPA. Фтор подпадает под списки стандартов первичной и вторичной воды. В питьевой воде может содержаться до 4 мг / л фтора, но EPA рекомендует, чтобы фактический уровень фтора составлял менее 2 промилле. Цель большинства объектов водоснабжения состоит в том, чтобы из вашего крана выходило ~ 1,0 мг / л фтора.
Почему это так строго регулируется?
В этом слишком много хорошего, не имеет значения, имеете ли вы в виду шоколадный торт или фтор, есть последствия. Если уровень фтора превышает основной стандарт EPA MCL (максимальный уровень загрязнения) в 4 мг /л, люди подвержены заболеванию, называемому скелетным флюорозом. Флюороз скелета – это заболевание костей, при котором фтор связывается с кальцием в костях и образует осадок. Затем кальций вымывается из костей. Менее серьезное воздействие происходит при превышении вторичного стандарта EPA MCL 2 мг/л. Содержание фтора на этом уровне обычно приводит к косметическим эффектам, таким как пятнистые и / или обесцвеченные зубы.
Когда контролируется уровень фтора?
Содержание фтора измеряется в исходной воде (водозаборы) , особенно если в ней содержится природный фтор. Естественный уровень содержания фтора может колебаться в зависимости от времени года, погодных условий и землепользования. Уровни фтора во входящем потоке будут влиять на необходимое фторирование водопроводной воды (также известной как готовая вода).
Как измерить содержание фтора.
Существует два основных способа простого измерения содержания фтора (без использования больших приборов): колориметрический и потенциометрический. Колориметрия зависит от точного смешивания реагента с вашим образцом для образования окрашенного соединения. Интенсивность цвета соответствует концентрации вашего анализируемого вещества (фторида) в вашем образце. Потенциометрический метод включает прямое измерение образца с использованием ионоселективного электрода (ISE) и контроллера. У каждого из них есть свои преимущества.
Колориметрические методы
Колориметрические методы, включающие использование фотометра или спектрофотометра, являются более точными, чем стандартные тестовые наборы, поскольку цвет считывается прибором, а не человеческим глазом. Фотометры и колориметры измеряют поглощение цвета при определенной длине волны, используя либо цветные фильтры, либо светодиодную лампу, которая излучает свет с определенной длиной волны. Это удаляет переменную субъективности.
Так вот, не все фотометры, колориметры или спектрофотометры одинаковы. Вопросы, которые нужно задать, таковы: “Насколько точным я должен быть?” И “Я провожу выборочную проверку или мне нужны эти цифры для целей отчетности?”. Ответы на эти два вопроса могут помочь вам определить, какой тип приборов вам может понадобиться. Для выборочных проверок наши HI729 Low Range Fluoride Colorimeter – Checker® HC будут лучшим решением. Небольшой, карманный и предназначенный для одного параметра, он отлично подходит для быстрого тестирования. Имейте в виду, что если вам нужно сообщить о своих количествах фтора, вам потребуется более высокая степень точности и, возможно, разрешение. Шагом вперед для контроллера, который тоже является портативным, будет HI96729 Fluoride Low Range Portable Photometer. Он не только может быть проверен и откалиброван в соответствии с отслеживаемыми стандартами NIST, но и записывает основные данные GLP (Good Lab Practices). После этого вы перейдете к настольным измерителям. Настольный фотометр, такой как HI83399 Water & Wastewater Multiparameter (with COD) Photometer and pH meter или настольный HI801 iris visible spectrophotometer было бы отличным дополнением к любой лабораторной обстановке
Потенциометрический метод
Потенциометрические методы измерения содержания фтора очень точны , но требуют еще нескольких шагов.
Для прямого измерения содержания фтора в пробах воды мы, как правило, рекомендуем HI4010 Fluoride ISE (half-cell) в паре с HI5315 Reference Electrode.В то время как существуют комбинированные электроды, которые объединяют как чувствительный, так и эталонный электрод в одном датчике, вы достигаете более стабильных показаний содержания фтора с помощью электрода сравнения.
Это связано с тем, что даже после обогащения, уровень тестируемого фтора очень низок. Использование зонда с электродом сравнения помогает гарантировать точные и воспроизводимые результаты. Портативный измеритель, с помощью которого вы можете взять с собой лабораторную точность, куда бы вы ни отправились, – это HI98191 Waterproof Portable pH/ORP/ISEMeter. Для лабораторных целей HI5222 Laboratory Research Grade Two Channel Benchtop pH/mV/ISE Meter обеспечивает уверенность в измерениях с помощью эксклюзивного Hanna Instruments CAL Check™ функция, которая предупреждает пользователя о потенциальных проблемах во время калибровки.
Одна вещь, которая вам понадобится с фторидным ISE, – это ISA, также называемый регулятором ионной силы. Этот реагент регулирует ионную силу образца – он помогает в точном измерении путем стандартизации ионной активности образца. ISA должен быть добавлен как к стандартам для калибровки, так и к образцу в точных соотношениях. Некоторые ISA, например, для измерения содержания фтора, также имеют некоторые другие функции. Fluoride ISA также регулирует pH стандарта или образца до оптимального уровня для измерения. Это также помогает нейтрализовать мешающие ионы путем образования комплексов с определенными металлами, такими как алюминий Al3+ или железо Fe3 +.
Как упоминалось ранее, ISA необходимо добавлять в точном соотношении, иначе ваши показания будут неправильными; с TISAB II 50 мл ISA добавляется к 50 мл образца или стандарта, в то время как с TISAB III 5 мл ISA добавляется к 50 мл образца или стандарта. Для достижения точных объемов следует использовать откалиброванную объемную стеклянную посуду класса А. Это поможет гарантировать, что объемы, которые вы отмеряете, являются точными.
Ф. Ф. МЕЛЬНИКОВ и Б. В. СЕНИЛОВ (г. Киров,
Определение фтора в воде методом колориметрического титрования
Из санитарно-гигиенической лаборатории Кировского облздрава (дир. лаборатории
А. Н. Попов)
В июле 1938 г. санитарно-гигиенической лаборатории Кировского облздрава было предложено проанализировать несколько образцов воды, доставленных из района Кайских фосфоритов, где врачами было установлено поражение зубной эмали у местного населения. Обычный санитарно-гигиенический анализ не смог установить причин данного заболевания, поэтому в соответствии с литературными указаниями возникло подтвердившееся дальнейшими исследованиями предположение о наличии в анализируемой воде фтора.
Выполнение данной работы поставило нас в затруднение в отношении выбора метода определения этого элемента. Как известно, из многочисленных способов определения малых концентраций фтора наиболее точными считаются методы Poster, Gautier и Clausmann, Wilkrd и Winter в модификации Boruff и Abbot, гидрохимической лаборатории Академии наук СССР и комбинированный метод проф. С. В. Моисеева.
К сожалению, вследствие невозможности приобретения необходимых реактивов, мы не могли воспользоваться методами, основанными на обесцвечивании ализарин-цирконового лака, отличающимися высокой точностью и чувствительностью; тем более нам был недоступен метод Gautier и Clausmann, требующий золотой аппаратуры. Наиболее выполнимым для нас оказался способ Foster в модификации, описанной F. D. и С. T. Snell. Однако предварительная проверка его на растворах NaF и KF, вследствие гетерохромности окрасок исследуемого и стандартного растворов, а также и других мешающих факторов, отмеченных многими исследователями, не дала удовлетворительных результатов. Это заставило нас попытаться определить фтор каким-либо другим способом, используя принцип Guyot, лежащий в основе метода Foster.
Мы остановились на способе колориметрического титрования, сущность которого сводится к следующему: к определенному объему испытуемой воды в колориметрическом цилиндре добавляют растворы NfiUCNS и FeCb; к такому же объему дестиллированной воды в другом цилиндре после элиминирования мешающих определению примесей, содержащихся в исследуемой воде, добавляют те же количества роданистого аммония и хлорного железа. Полученную во втором цилиндре реакционную смесь титруют из микробюретки установленным раствором NaF или KF до уравнивания окрасок в обоих цилиндрах. По количеству израсходованного на титрование раствора фторида определяют концентрацию фтора в исследуемой воде.
По литературным данным, на точность определения фтора по методу Foster, а следовательно, и по применяемому нами приему влияет ряд факторов: концентрация реактивов, наличие в исследуемой воде сульфатов, фосфатов и хлоридов, кислотность среды, степень освещенности во время опыта. Практическое определение влияния указанных факторов на точность определения фтора мы считали необходимым поставить в число задач настоящей работы.
В своих опытах мы пользовались для титрования пневматической микробюреткой, дающей возможность производить отсчеты до 0,002 мл. Колориметрирование нами велось при помощи колориметра Дю-боска фирмы Leitz после замены в нем колориметрических цилинд-
ров цилиндрами большего объема и удаления погружательных цилиндров. Размешивание титруемой жидкости производилось стеклянной палочкой, сплющенной на конце в виде шляпки гвоздя. Реактивы: NaP — Кальбаума, NtUCNS и FeCb— Гослаборснабжения.
В отношении концентрации реактивов существуют различные указания. Шведов, например, употребляет 2,4% раствор роданида аммония, по Foster, надо брать 0,24% раствор. На основании опытов, имевших целью выяснение влияния концентраций роданида аммония и хлорида железа на точность определения фтора, мы пришли к заключению, что применение более разбавленных растворов создает лучшие условия для колориметрирования, поэтому в дальнейших опытах мы пользовались подкисленным соляной кислотой раствором FeCb, содержащим 75 мг Fe в 1 л и 0,03 Н, по отношению к добавленной НС] и 0,25% раствором NH-tCNS. Результаты колориметрического титрования раствора NaF приведены в табл. 1.
Таблица 1
В в е I е н о О п р е д е л е н о Ошибка
раствор NoF в мг F’ в мг употреблено на титрование раствора NaF в мл F1 в мг F1 в мг %
0,060 0,090 0,200 0,514 0,416 0,393 0,310 0,401 0,628 0,0147 0,0221 0,0492 0,1264 0,1023 0,0967 0,0763 0,0986 0,1545 0,063 0,093 0,201 0,520 0,420 0,391 0,315 0,398 0,627 0,0156 0,229 0,0495 0,1279 0,1033 0,0962 0,0775 0,0979 0,1542 -1-0,0008 + 0,0008 + 0,0003 + 0,0015 + 0,0010 — 0,0005 + 0,0012 — 0,0007 + 0,0003 + 5,4 + 3,6 -0,6 -1,2 + 1,0 -0,5 + 1,6 -0,7 + 0,1
Примечание. Количество F1, введенное в исследуемую смесь, аналитику не было известно.
Данные табл. 1 позволяют сделать заключение, что ошибки определения по этому способу не выходят за пределы погрешностей, допустимых при колориметриро’вании, чувствительность же способа превосходит метод Foster в обычной его модификации.
Для определения влияния различных ионов на точность определения F1 мы поступали следующим образом: в колориметрические цилиндры наливали по 50 мл дестиллированной воды, затем в каждый цилиндр добавляли по 5 мл раствора FeCb и по 10 мл NEUCNS. В один из цилиндров вводилось определенное количество раствора с известным содержанием того или другого иона, а реакционная смесь в другом цилиндре титровалась раствором фторида натрия. Данные этих опытов сведены в табл. 2—6.
Таблица 2 ТаблицаЗ
Влияние NO’3 на результаты колори- Влияние [Н’] на результаты колориметрического титрования F’ метриче:кого титрования F1
Введено NO’3 в мг/л Этому количеству соответствует F1 в мг/л
262,4 0,206
131,2 0,118
91,8 0,058
рН Этому рН соответствует F1 в мг/л
2,46 2,86 2,95 3,26 0,286 0,242 0,100 0,000
Примечание. Имеется в виду рН раствора до приливания FeCl,.
Оценка данных этих опытов приводит к выводу, что наиболее сильное противодействующее влияние оказывает РОД а наименьшее Ж)з’; сульфат-ион мешает при концентрации выше 1,2 мг/л 01’—соответственно 40 мг/л; кислотность исследуемой воды не должна быть ниже рН = 3,2—3,5.
Таблица 4 Влияние 80″4 на результаты колориметрического титрования Р’
Введено SO” в мг/л
Этому количеству соответствует F’ в мг/л
247,2 123,6 61,8 24,7 12,4 4,94 2,47 1,24
1,792 1,184 0,697 0,275 0,197 0,133 0,074 0
Таблица 5 Влияние РО'”4 на результаты колориметрического титрования Р’
Введено РО'”4 в мг/л Этому количеству соответствует F’ в мг/л
8,04 2,07
4,02 0,984
2,01 0,497
0,80 0,231
0,40 0,108
0,18 0,000
В результате проведения нами многочисленных опытов намечается следующий порядок определения Р’ в питьевых водах: в плоскодонный колориметрический цилиндр диаметром примерно 2,7 см и высотой около 18 см наливается 50 мл исследуемой воды, подкисленной азотной кислотой до требуемой [Н’], обычно до рН = 3,2—3,5. Необходимое количество кислоты для указанного объема воды предварительно определяется в отдельной пробе титрованием 0,1 п БЖ)з. В цилиндр добавляется 5 мл раствора РеСЬ и 10 мл Ш^ОЖ. Смесь тщательно перемешивается стеклянной палочкой-мешалкой. В другой цилиндр наливается 50 мл де-стиллированной воды, доведенной до того же рН, что и в первом цилиндре; затем, если нужно, на основании данных предварительного анализа из микробюретки вводятся растворы мешающих ионов в соответствующих количествах, добавляется 5 мл раствора хлорного железа и 10 мл роданистого аммония. Жидкости перемешиваются, и цилиндры помещаются в колориметр. В случае наличия в исследуемой воде Р’ жидкость во втором цилиндре титруется из микробюретки установленным раствором фторида натрия (с содержанием Р’ около 0,25 мг/л) до уравнивания окраски в обоих цилиндрах. Обычно удается заметить изменения окраски при добавлении к титруемому раствору 0,002 мг Б1′.
Описанный прием определения фтора можно применять только при анализе прозрачных и бесцветных образцов воды. В случае исследования мутных или окрашенных вод необходима отгонка фтора в виде 81Р4.
Ряд предварительных опытов, поставленных с целью выяснения возможности определения фтора, введенного в раствор в виде крем-нефторида, показал, что и в этом случае колориметрическое титрование дает удовлетворительные результаты.
Из-за отсутствия надежных препаратов кремнефторидов в качестве исходного вещества мы взяли аналитический осадок Ва81Ре.
Таблица 6
Влияние СГ на результаты колориметрического титрования Р’
Введено С1′-в мг/л Этому количеству соответствует V’ в иг/л
390 195 97,5 39 0,344 0,246 0,162 0,000
Первая серия опытов была произведена с насыщенным раствором BaSiPe.
Данные для расчетов были взяты из таблицы Carter о растворимости этой соли. Согласно этой таблице, насыщенный раствор BaSiPe. разбавлялся дестиллированной водой так, чтобы получилась удобная для колориметрирования концентрация фтора.* Результаты титрований: максимальное отклонение от теоретически вычисленного количества фтора равно ,+4,1%, минимальное +1,6%. Вторая серия опытов была проведена следующим образом: из навески высушенного при 100—105° до постоянного веса осадка BaSiF« был приготовлен 1 л раствора. Часть раствора путем дальнейшего разбавления дестиллированной водой доводилась до определенной концентрации фтора. В результате титрований средняя ошибка определения в этой серии оказалась равной +0,8%, при максимальном отклонении +1,7% и минимальном +0,4%.
Отгонку фтора мы проводили по способу, применяемому в комбинированном методе определения фтора проф. С. Б. Моисеева с одним лишь изменением: через кипящую реакционную смесь в целях смягчения толчков и ускорения отгонки продувалась струя воздуха.
Проф. Л. И. МАЦ (Москва^
К методике вычисления коли-титра’
Из Научно-исследовательского санитарного института им. Эрнсмана (дир. М. М. Эттингер)
Обычные способы расчета количества микробов кишечной палочки (коли-титра) основываются на условном допущении равномерного распределения бактерий, вследствие чего часто встречаются случаи обнаружения кишечной палочки в меньшем объеме при отсутствии ее в большем. Эти случаи, совершенно законные с точки зрения случайного распределения бактерий в воде и непонятные (вернее, невозможные) при допущении равномерного их распределения, каждый раз затрудняют расчет коли-титра. Затруднения обычно преодолеваются одним из следующих путей:
1) за коли-титр условно принимается меньший объем воды, в котором обнаружена кишечная палочка, причем не учитывается факт отсутствия кишечной палочки в большем объеме;
2) за коли-титр условно принимается больший объем, соседний с наименьшим, где обнаружена кишечная палочка, или, наконец,
3) вовсе бракуются анализы.
Таким образом, расчеты коли-титра могут трактоваться по-разному в зависимости от принципа, который берется в основу вычисления коли-титра.
Унификация методов вычисления коли-титра возможна путем математической обработки всех положительных и отрицательных находок определенной комбинации объемов взятой для исследования воды.
Для получения коли-титра достаточно вычислить среднее арифметическое из показателей отдельных положительных находок в дан-
1 В порядке обсуждения. Ред.
Источником фтора в воде являются минеральные породы вроде базальта, сланца и т.п., которые постепенно растворяются подземными водами. В растворе он находится в виде фторидов, качественный состав и количество которых зависит от кислотности почвы, пористости минеральной породы, глубины скважины.
Соединения фтора относятся ко второму классу опасности — высокоопасные вещества. В Беларуси их содержание в питьевой воде нормирует СанПиН 2.1.4. «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарные правила и нормы СанПиН 10–124 РБ 99»: предельно допустимые концентрации фторидов установлены на значении 1,5 мг/дм3. Примечательно, что нормы отличаются в зависимости от климата. Чем жарче климат, тем ниже ПДК, и наоборот.
В Беларуси среднее содержание фтора в воде составляет 0,2-0,3 мг/дм3.
Длительное употребление воды с умеренным превышением норм по содержанию фтора со временем вызывает появление пятен на зубной эмали и флюороз костей. Превышение свыше 10 мг/дм3 приводит к отравлениям. Также могут развиваться сердечно-сосудистые заболевания, снижение иммунитета, болезни пищеварительного тракта, нарушение работы щитовидной железы и нервной системы, онкологические заболевания и многое другое.
Недостаток фторидов приводит к распространению кариеса. Именно поэтому фтор часто добавляют в лечебные и профилактические зубные пасты.
Как определить содержание фтора
В домашних условиях определить содержание фтора невозможно. Фториды не имеют вкуса и запаха, а для точного анализа необходимо строго придерживаться ГОСТ 4386-89. Пробы отбирают в пластиковую тару и плотно закупоривают. Использование стеклянных бутылок недопустимо из-за взаимодействия соединений фтора со стеклом.
Для определения концентрации фтора в питьевой воде используют фотометрические и потенциометрические методы определения фторидов. Первые основаны на способности иона фтора образовывать комплекс сиренево-синего цвета, по интенсивности окраски которого судят о концентрации фторидов. Второй способ основан на измерении равновесного потенциала раствора и сопоставлении полученных значений с градуировочным графиком.
В зависимости от полученных результатов анализа прибегают к добавлению солей фтора (фторированию) или удалению его избытка.
Фторирование воды
Фторирование, даже несмотря на пониженное содержание фтора, практикуется только в некоторых странах, например, США. Для этого могут использовать следующие добавки:
- фторид натрия;
- гексафторкремниевую кислоту;
- гексафторсиликат натрия.
В Израиле, Японии и Китае такая обработка запрещена ввиду большей опасности при случайной передозировке, чем при недостатке фтора в питьевой воде. В Беларуси воду также не фторируют, но в продаже имеется питьевая вода, добытая из местных недр с содержанием фтора в пределах ПДК.
Очистка воды от фтора
Избыток фтора в концентрациях выше 1,5 мг/дм3 необходимо удалять. Для этого может быть применена одна из следующих технологий:
- обратный осмос. Используют в качестве комплексного подхода для удаления фтора и деминерализации воды;
- фильтрация на активном глиноземе. Адсорбент впоследствии восстанавливают содой с серной кислотой или сульфатом алюминия. Эффективность способа обеспечивает удаление до 4,5 г фтора на 1 дм3 активного глинозема;
- известкование. Применяют при pH больше 10 и при достаточном содержании магния. Эффективность способа: на 1 мг фтора нужно 50 мг магния;
- коагуляция и флокуляция. При относительно малом содержании фторидов в исходную воду добавляют сульфат алюминия. Этот способ находит ограниченное применение из-за высокого расхода коагулянта: до 150 г на грамм фтора;
- электролитическое удаление. Метод основан на осаждении ионов фтора образующимся в ходе электролитической реакции диоксидом алюминия.
В бытовых случаях самым распространенным способом является фильтр обратного осмоса. С его помощью можно обеспечить глубокую очистку от всех примесей.
В нашем каталоге в широком ассортименте представлено водоочистное оборудование, которое легко справится с удалением избыточного количества фтора. Обратите внимание на бытовые системы обратного осмоса. Даже самые доступные из них отличаются высокой эффективностью по удалению подавляющего большинства содержащихся в воде веществ. Многие модели фильтров устанавливаем бесплатно по Минску. Доставка по всей Беларуси. Остались вопросы? Задавайте их в чате или звоните!
