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.