HORIBA(堀场制作所)是的分析测量仪器制造商。LAQUAtwin F-11 是该品牌笔式离子计系列的明星产品,专为 氟离子浓度(F⁻) 的快速、现场、微量测量而设计。
传统离子计通常需要烧杯、磁力搅拌器、离子选择电极和参比电极,样品量动辄数十甚至数百毫升,且不适合携带外出。F-11 将整个测量系统(电极、参比系统、显示屏、电池)集成在一支笔大小的机身内(约165mm×28mm),实现了 “任何地方、任何人、任何样品" 的氟离子检测,被称为 “口袋里的氟离子实验室"。
2. 核心特性
极少的样品量——节省珍贵样品
采用平面式离子选择电极技术,无需将电极浸入大量液体中。
只需 0.3mL 样品(约一滴眼药水的量)即可完成测量。这对于昂贵试剂、生物样品或儿童/婴幼儿的尿液/唾液检测至关重要。
多种进样方式,适配各种形态样品
F-11 提供三种采样模式:
| 模式 | 操作方法 |
|---|---|
| 滴入模式 | 用吸管将0.3mL液体滴在电极平面上,盖上盖子即可 |
| 浸入模式 | 取下传感器盖,将笔的前端直接浸入待测溶液中(最小深度约2-3cm) |
| 舀取模式 | 利用附带的样品杯(或笔端盖)舀取少量液体进行测量 |
甚至可以对潮湿固体表面(如半干的土壤、食品表面、纸张、凝胶)进行擦拭或挤压测量。
快速响应与简易操作
开机即用,仪器自动进行校准提示和稳定性判断
约 3-20 秒 内稳定读数(视浓度和样品类型而定)
自动温度补偿,内置温度传感器
自动量程切换,无需手动换挡
防水防尘与耐用设计
IP67 级防水防尘:机身可短时间浸入水中(1米深,30分钟),可整体水洗(需盖好电极盖)
传感器盖内部可存放少量校准液或保存液,延长电极寿命
数据功能与接口
可存储 30 组测量数据(含温度、时间戳)
通过 USB 接口将数据导出至电脑
自动关机功能(可设定时间),节省电池
3. 测量原理
F-11 的核心是氟离子选择性电极(ISE)。其原理是:电极上的氟离子敏感膜会产生随样品中氟离子活度变化的电位差,仪器将其转换为浓度值(mg/L 或 ppm)。
测量对象:水溶液中的氟离子(F⁻)
适用样品:饮用水、地表水、废水、唾液、牙膏、漱口水、蚀刻液、土壤浸出液等
4. 典型应用场景
| 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|
| 饮用水与环境 | 自来水、井水氟含量筛查(国标限值1.0mg/L);河流、工业排水口现场检测 |
| 食品与农业 | 茶叶、牙膏、漱口水氟含量测定;土壤浸出液氟评估 |
| 口腔健康与生物医学 | 唾液、尿氟检测(职业卫生监测、氟暴露评估) |
| 工业质量控制 | 半导体蚀刻液、电镀槽液、玻璃蚀刻液的氟浓度监控 |
| 教育与科普 | 离子选择性电极原理教学,直观演示 |
5. 与其他方法对比
| 方法 | F-11 笔式计 | 传统离子计+ISE | 离子色谱(IC) |
|---|---|---|---|
| 样品量 | 0.3mL | 50-100mL | 1-5mL(需前处理) |
| 测量地点 | 现场、室外、桌边 | 实验室 | 实验室 |
| 速度 | 20秒内 | 1-2分钟 | 30分钟以上 |
| 仪器成本 | 较低 | 中等 | 高 |
| 运行成本 | 低(仅标准液) | 中等 | 高 |
| 精度 | 良好(±2-5% F.S.) | 良好 | 优秀 |
| 适用场景 | 快速筛查、现场、微量 | 实验室常规分析 | 精确痕量分析 |
二、技术参数
1. 基本规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 型号 | LAQUAtwin F-11 |
| 测量对象 | 氟离子(F⁻) |
| 测量原理 | 离子选择性电极法 |
| 测量范围 | 0.0 ~ 99.9 mg/L(ppm) 100 ~ 999 mg/L 1000 ~ 9990 mg/L(自动切换量程) |
| 分辨率 | 0.1 mg/L(0.0-99.9范围) 1 mg/L(100-999范围) 10 mg/L(1000-9990范围) |
| 精度 | ±10% of 读数值(标准) ±5% of 读数值(使用ISA缓冲液优化后) |
| 校准点 | 1点或2点校准 |
| 校准溶液 | 推荐使用:10 mg/L、100 mg/L 氟标准液 |
2. 温度测量规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 温度显示范围 | 0℃ ~ 50.0℃ |
| 温度分辨率 | 0.1℃ |
| 温度精度 | ±0.5℃ |
| 温度补偿 | 自动温度补偿(ATC) |
3. 通用规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 样品量 | 0.3 mL(滴入模式) 浸入模式需浸没电极前端(约2-3cm深度) |
| 响应时间 | 约 3-20 秒(视浓度及样品类型) |
| 数据存储 | 30 组(含测量值、温度、时间) |
| 输出接口 | USB(通过专用数据线连接PC) |
| 显示 | 定制LCD液晶显示屏(带背光) |
| 防水等级 | IP67(防尘、可短时间浸水) |
| 电源 | 2节 CR2032 纽扣锂电池 |
| 电池寿命 | 连续使用约 10-15 小时(视使用频率) |
| 自动关机 | 可选:关闭 / 10分钟 / 30分钟 / 60分钟 |
| 工作环境 | 温度 5℃ ~ 40℃ 湿度 ≤80% RH(无凝结) |
| 储存环境 | 温度 -20℃ ~ 60℃ 湿度 ≤90% RH |
| 尺寸(宽×深×高) | 约 28 mm × 28 mm × 165 mm |
| 重量 | 约 75 g(含电池) |
4. 电极规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 电极类型 | 平面式氟离子选择性电极(一体式) |
| 参比电极 | 内置固体参比电极 |
| 电极材质 | 氟化镧单晶敏感膜 |
| 电极寿命 | 正常使用约 1 年以上 (取决于使用频率和样品类型) |
| 电极保存 | 干燥保存,或短期浸泡在低浓度氟标准液中 |
| 适用pH范围 | pH 4 ~ 8(最佳) 超出范围需使用ISA缓冲液调节 |
5. 干扰物说明
| 干扰离子/物质 | 影响程度 | 处理方法 |
|---|---|---|
| OH⁻(强碱性) | 显著干扰(形成F⁻水解) | 调节pH至5-6 |
| H⁺(强酸性) | 显著干扰(形成HF分子) | 调节pH至5-6 |
| Al³⁺、Fe³⁺ | 形成络合物,降低F⁻活度 | 加入ISA缓冲液(CDTA) |
| 高浓度Cl⁻、NO₃⁻ | 轻微干扰 | 通常可忽略 |
| 表面活性剂 | 可能影响电极响应 | 清洁电极 |
三、标准配件
| 配件名称 | 数量 | 说明 |
|---|---|---|
| F-11 主机 | 1台 | 含内置电极 |
| CR2032 电池 | 2节 | 已安装 |
| 氟标准液(10 mg/L) | 1瓶 | 5mL或10mL |
| 氟标准液(100 mg/L) | 1瓶 | 5mL或10mL |
| 吸管 | 2支 | 用于滴入模式采样 |
| 样品杯 | 2个 | 用于舀取模式 |
| 保存液(氟标准液) | 1瓶 | 用于电极活化 |
| 电极清洁液 | 1瓶 | 可选配 |
| 说明书 | 1册 | 含操作指南 |
| 保修卡 | 1张 |
四、可选配件
| 配件名称 | 型号 | 说明 |
|---|---|---|
| ISA缓冲液 | --- | 消除离子干扰,提高精度 |
| 数据导出软件 | --- | Windows版,用于数据管理 |
| USB数据线 | --- | 连接PC导出数据 |
| 备用传感器(电极模块) | 替换F-11传感头 | 电极老化后更换 |
| 便携包 | LAQUAtwin便携包 | 携带主机及配件 |
| 氟标准液套装 | --- | 含多种浓度标准液 |
五、使用注意事项
样品温度:建议在 5℃ ~ 40℃ 范围内测量,避免温度导致电极响应变慢或膜损坏。
pH调节:强酸性(pH<4)或强碱性(pH>9)样品需使用ISA缓冲液调节至 pH 5-6,否则测量结果偏差较大。
高浓度样品:超过 1000 mg/L F⁻ 的样品建议稀释后测量,以保护电极寿命并减少盐析效应。
电极保存:长期不用时,电极表面可保持干燥,但下次使用前需用标准液活化(浸泡几分钟)。不要用纯水浸泡,会导致响应变慢。
避免有机溶剂:电极膜不耐丙酮、乙醇等有机溶剂。
清洁:每次测量后,用纯净水轻轻冲洗电极头,或用专用清洗液清洁。避免用纸巾擦拭电极敏感膜。
校准频率:建议每次使用前进行校准,或至少每周校准一次。更换新电池后需重新校准。
测量前准备:从保存状态取出电极后,需在标准液中浸泡约5-10分钟进行活化,待读数稳定后再开始测量。
六、产品优势总结
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 微量样品 | 仅需0.3mL,适合珍贵样品 |
| 便携性 | 口袋尺寸,75g重量,可随身携带 |
| 多种采样模式 | 滴入、浸入、舀取,适应各类样品 |
| 快速响应 | 3-20秒出结果 |
| 防水耐用 | IP67防水,可整机水洗 |
| 数据存储 | 30组数据 + USB导出 |
| 低运行成本 | 仅需标准液,无其他耗材 |
| 傻瓜式操作 | 开机即用,自动判断稳定 |
