⚗️ Fluoridy ve vodě
Ve zkratce
Stanovení rozpuštěných fluoridů v pitné vodě, v málo znečištěných vodách a v některých povrchových vodách fluoridovou iontově selektivní elektrodou, po přidání pufru upravujícího iontovou sílu a pH. Zkouška se provádí podle normy ISO 10359-1:1992; Rozsah: od 0,2 mg/l do 2,0 g/l; po přidání známého množství fluoridů zjistí od 0,02 mg/l (bod 1.1, 7.3). Postup zahrnuje 6 kroků; oblasti použití: Voda k lidské spotřebě — fluoridy 1,5 mg/l (Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část B), Sladká, pitná a málo znečištěná voda a některé povrchové vody (bod 1.1), Koncentrace pod 0,2 mg/l — po přidání známého množství fluoridů (bod 7.3).
Na první pohled
- Norma: ISO 10359-1:1992
- Kategorie: Fyzikální chemie
- Kroky postupu: 6
- Rozsah: od 0,2 mg/l do 2,0 g/l; po přidání známého množství fluoridů zjistí od 0,02 mg/l (bod 1.1, 7.3)
- pH měřeného podílu: 5,2 ± 0,2 (pufr nastavený na pH 5,2)
- Podíl: 25 ml pufru + 25 ml vzorku
Přehled
STAV (k 29.10.2026). ISO 10359-1:1992 — první vydání z 1.12.1992, v katalogu ISO platné, bez novějšího vydání nebo návrhu. Norma nebyla převzata do polských norem — v katalogu polských norem není norma s číslem 10359-1; polský název je pracovním překladem.
ROZSAH (kap. 1). Rozpuštěné fluoridy ve sladké, pitné a málo znečištěné vodě a v některých povrchových vodách. Metoda je přímo vhodná pro koncentrace od 0,2 mg/l do 2,0 g/l; po přidání známého množství fluoridů zjistí koncentrace od 0,02 mg/l (bod 7.3). Není vhodná pro odpadní vody a průmyslové odpadní vody — toto stanovení zahrnuje část 2 normy (ISO 10359-2: anorganicky vázané fluoridy po rozkladu a destilaci).
FLUORIDY VE VODĚ. Fluoridové ionty se vyskytují téměř ve všech podzemních a povrchových vodách; jejich koncentrace závisí hlavně na hydrogeologických podmínkách a obvykle nepřesahuje 1 mg/l. Vyšší koncentrace mohou mít některé průmyslové odpadní vody. Vápník, hořčík, hliník a železo(III) tvoří s fluoridy málo rozpustné sloučeniny nebo slabě disociované komplexy; stálé jsou i borofluoridové komplexy (úvod normy). Při dlouhodobém pití vody: pod 0,5 mg/l — zubní kaz, 0,5–1,5 mg/l — koncentrace optimální pro zdraví ústní dutiny, 1,5–4,0 mg/l — zubní fluoróza, 4,0–10,0 mg/l — zubní a kosterní fluoróza, nad 10 mg/l — invalidizující fluoróza.
RUŠIVÉ VLIVY (bod 1.2). Elektroda reaguje přímo na hydroxidové ionty a v kyselém prostředí vzniká HF, což výsledek snižuje — proto se všechny podíly pufrují na pH 5–7. Vápník, hořčík, železo a hliník vážou fluoridy do komplexů nebo sraženin, na které elektroda nereaguje; pufr proto obsahuje CDTA, který vázané fluoridy uvolňuje. Anion BF₄⁻ přídavek pufru nerozkládá.
PŘEDPISY. Voda k lidské spotřebě: fluoridy 1,5 mg/l (nařízení ministra zdravotnictví ze dne 22. května 2026, Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část B poř. č. 18); nejistota měření do 20 % parametrické hodnoty, mez stanovitelnosti nejvýše 30 % této hodnoty (příl. č. 4 část B). Pro fluoridy v odpadních vodách uvádí nařízení ze dne 12. července 2019 (Dz.U. 2019 pol. 1311, příl. č. 12 poř. č. 26) jako referenční metodiku iontovou chromatografii podle PN-EN ISO 10304-1, nikoli tuto normu.
CO ZDE NEUVÁDÍME. Dostupný text normy končí na začátku bodu 7.4 (kalibrace): neuvádíme objemy standardních roztoků z tabulky 1, způsob výpočtu výsledku ani údaje o preciznosti (další kapitoly a informativní příloha A).
Princip metody
Když fluoridová iontově selektivní elektroda přijde do styku s roztokem obsahujícím fluoridové ionty, vznikne mezi ní a referentní elektrodou rozdíl potenciálů úměrný logaritmu aktivity fluoridových iontů (Nernstova rovnice). Citlivým prvkem elektrody je dotovaný krystal fluoridu lanthanitého. Teplota a iontová síla ovlivňují rozdíl potenciálů, proto musí být během kalibrace a měření stejné a stálé. Aktivita fluoridů závisí i na pH — příznivé je pH 5–7. Pufr upravující iontovou sílu (TISAB) ustaví pH a aktivitní koeficient, takže se výsledek vztahuje ke koncentraci, a ne k aktivitě fluoridových iontů. Fluoridové elektrody pracují v rozsahu od 0,2 mg/l do 2000 mg/l, v němž potenciál lineárně závisí na logaritmu aktivity fluoridů (kap. 3).
Použití
- Voda k lidské spotřebě — fluoridy 1,5 mg/l (Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část B)
- Sladká, pitná a málo znečištěná voda a některé povrchové vody (bod 1.1)
- Koncentrace pod 0,2 mg/l — po přidání známého množství fluoridů (bod 7.3)
- Ne pro odpadní vody a průmyslové odpadní vody — ty zahrnuje ISO 10359-2 (bod 1.1)
Klíčové parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Rozsah | od 0,2 mg/l do 2,0 g/l; po přidání známého množství fluoridů zjistí od 0,02 mg/l (bod 1.1, 7.3) |
| pH měřeného podílu | 5,2 ± 0,2 (pufr nastavený na pH 5,2) |
| Podíl | 25 ml pufru + 25 ml vzorku |
| Teplota | stálá během kalibrace a měření, např. (25 ± 0,5) °C; plášť nádoby napájený z lázně (25 ± 0,2) °C |
| Elektroda | odezva nejméně 55 mV na dekádu koncentrace fluoridů při 25 °C |
| Odečet | když se potenciál mění nejvýše o 0,5 mV za 5 min; záznam nejméně 15 s po vypnutí míchadla |
Norma
- Označení normy
- ISO 10359-1:1992
- Název (PL)
- Jakość wody — Oznaczanie fluorków — Część 1: Metoda z sondą elektrochemiczną dla wody pitnej i wody lekko zanieczyszczonej
- Název (EN)
- Water quality — Determination of fluoride — Part 1: Electrochemical probe method for potable and lightly polluted water
Postup krok za krokem
-
Odběr vzorku
Do polyethylenových lahví důkladně umytých a vypláchnutých vodou bez fluoridů. Konzervace obvykle není potřeba; analyzovat co nejdříve, nejlépe do 3 dnů (kap. 6).
-
Příprava elektrody
Charakteristika elektrody se s časem mění — kalibrační křivka se ověřuje v den měření. Před měřením se elektroda ponoří na 1 h do nádoby s referenčním roztokem 5 (tabulka 1); po vypláchnutí prvním měřeným roztokem je připravena. Po měření vysokých koncentrací se před nízkými znovu kondicionuje (bod 7.1, 7.2).
-
Měřený podíl
Vzorek přefiltrovat přes membránový filtr (měření bez filtrace je možné, ale uvádí se to u výsledku). Do měřicí nádoby odměřit pipetou 25 ml pufru a poté 25 ml vzorku; pH má činit 5,2 ± 0,2 — podle potřeby upravit co nejmenším množstvím kyseliny chlorovodíkové nebo roztoku NaOH. Vysráží-li se sraženina, analýza se provede se zředěným vzorkem a ředění se zohlední ve výpočtu (bod 7.2, poznámky 3–5).
-
Měření
Řada se začíná nejnižší očekávanou koncentrací a končí nejvyšší. Po ustálení stálé teploty (např. 25 ± 0,5 °C) se všechny roztoky měří při této teplotě: míchadélko v nádobě na magnetickém míchadle, elektrody upevněné v roztoku, míchání rychlostí cca 180–200 ot./min. Když se potenciál mění nejvýše o 0,5 mV během 5 min, vypne se míchadlo a nejméně po 15 s se hodnota zaznamená. Před dalším měřením se míchadélko a elektrody opláchnou dalším měřeným roztokem (bod 7.2).
-
Koncentrace pod 0,2 mg/l
K 25 ml vzorku se pístovou pipetou přidá 500 µl standardního roztoku I a pipetou s jednou ryskou 25 ml pufru, dále jako v kroku 4; při výpočtu se přidané množství fluoridů odečte (bod 7.3).
-
Kalibrace
Kalibrační funkce se stanoví z pěti referenčních roztoků z vhodného rozsahu koncentrací; pro rozsah 0,2–10 mg/l se odměří po 25,0 ml pufru do pěti měřicích nádob a přidají se objemy standardních roztoků uvedené v tabulce 1 (bod 7.4).
Potřebné vybavení a přístroje
| Vybavení | Příklad | Orientační cena |
|---|---|---|
| Milivoltmetr | impedance nejméně 10¹² Ω, rozlišení 0,1 mV nebo lepší (bod 5.1) | — |
| Fluoridová iontově selektivní elektroda | stabilní odečty; odezva nejméně 55 mV na dekádu koncentrace fluoridů při 25 °C (bod 5.2) | — |
| Referentní elektroda | kalomelová s nasyceným roztokem KCl nebo argentchloridová; výhodné jsou elektrody s jedním spojem, rukávového typu (bod 5.3) | — |
| Měřicí nádoby 100 ml | z polypropylenu, s termostatovacím pláštěm (bod 5.4) | — |
| Vodní lázeň | napájí plášť nádoby vodou o teplotě (25 ± 0,2) °C (bod 5.5) | — |
| Magnetické míchadlo | s míchadélkem potaženým PTFE (bod 5.6) | — |
| Souprava pro membránovou filtraci | filtry s póry 0,45 µm (bod 5.8) | — |
Činidla, živné půdy a spotřební materiál
| Činidlo | CAS | Podrobnosti |
|---|---|---|
| Hydroxid sodný, c(NaOH) = 5 mol/l | 1310-73-2 | (100 ± 0,5) g NaOH opatrně rozpustit ve vodě, ochladit a doplnit na 500 ml (bod 4.1) |
| Pufr upravující iontovou sílu (TISAB) | — | v kádince 1 l: 58 g NaCl a 57 ml ledové kyseliny octové (ρ = 1,05 g/ml) v 500 ml vody; po rozpuštění přidat 150 ml roztoku NaOH 5 mol/l a 4 g CDTA (kyseliny trans-1,2-diaminocyklohexan-N,N,N′,N′-tetraoctové), míchat do rozpuštění, upravit pomocí pH-metru na 5,2 roztokem NaOH, převést do baňky 1000 ml a doplnit; stálý cca 6 měsíců, nepoužívat, vysráží-li se sraženina; dostupný komerčně (bod 4.2) |
| Zásobní roztok fluoridů, 1000 mg/l | 7681-49-4 | fluorid sodný sušit 4 h při 150 °C a ochladit v exsikátoru; (2,210 ± 0,001) g rozpustit ve vodě v baňce 1000 ml, doplnit; uchovávat v polyethylenové nádobě se šroubovým uzávěrem (bod 4.3) |
| Pracovní standardní roztoky | — | I — 10 mg/l (10 ml zásobního roztoku na 1000 ml), II — 5 mg/l (5 ml zásobního roztoku na 1000 ml), III — 1 mg/l (100 ml roztoku I na 1000 ml), IV — 0,5 mg/l (100 ml roztoku II na 1000 ml), V — 0,2 mg/l (20 ml roztoku I na 1000 ml); uchovávané v plastových lahvích, použitelné měsíc (bod 4.3.1–4.3.5) |
| Voda | — | destilovaná nebo rovnocenné čistoty; činidla uznané analytické čistoty (kap. 4) |
Bezpečnost a ochrana zdraví při práci (BOZP)
- Hydroxid sodný se rozpouští ve vodě opatrně a roztok se před doplněním ochladí (bod 4.1)
- S hydroxidem sodným, ledovou kyselinou octovou a fluoridem sodným se zachází podle bezpečnostních listů
Časté dotazy
Která norma tuto zkoušku popisuje?
Zkouška se provádí podle normy ISO 10359-1:1992 — „Water quality — Determination of fluoride — Part 1: Electrochemical probe method for potable and lightly polluted water“.
Jak tato metoda funguje?
Když fluoridová iontově selektivní elektroda přijde do styku s roztokem obsahujícím fluoridové ionty, vznikne mezi ní a referentní elektrodou rozdíl potenciálů úměrný logaritmu aktivity fluoridových iontů (Nernstova rovnice). Citlivým prvkem elektrody je dotovaný krystal fluoridu lanthanitého.
Jaký je rozsah měření a přesnost?
Rozsah: od 0,2 mg/l do 2,0 g/l; po přidání známého množství fluoridů zjistí od 0,02 mg/l (bod 1.1, 7.3); pH měřeného podílu: 5,2 ± 0,2 (pufr nastavený na pH 5,2); Podíl: 25 ml pufru + 25 ml vzorku; Teplota: stálá během kalibrace a měření, např. (25 ± 0,5) °C; plášť nádoby napájený z lázně (25 ± 0,2) °C.
Jak dlouho zkouška trvá?
Postup zahrnuje 6 kroků. Norma neuvádí dobu trvání u každé etapy — rozhoduje vlastní postup laboratoře.
Jaké vybavení je potřeba?
Milivoltmetr, Fluoridová iontově selektivní elektroda, Referentní elektroda, Měřicí nádoby 100 ml, Vodní lázeň, Magnetické míchadlo, Souprava pro membránovou filtraci.
Kde se tato zkouška používá?
Voda k lidské spotřebě — fluoridy 1,5 mg/l (Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část B); Sladká, pitná a málo znečištěná voda a některé povrchové vody (bod 1.1); Koncentrace pod 0,2 mg/l — po přidání známého množství fluoridů (bod 7.3); Ne pro odpadní vody a průmyslové odpadní vody — ty zahrnuje ISO 10359-2 (bod 1.1).
Jaká bezpečnostní opatření platí?
Hydroxid sodný se rozpouští ve vodě opatrně a roztok se před doplněním ochladí (bod 4.1); S hydroxidem sodným, ledovou kyselinou octovou a fluoridem sodným se zachází podle bezpečnostních listů.
Která laboratoř může tuto zkoušku provést?
Zkoušku provádějí laboratoře akreditované podle ISO/IEC 17025. Na LabCoda je najdete podle označení normy ISO 10359-1.