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测定金属污染物常用分析方法简介--(三)单扫描极谱及阳极溶出伏安法

发布时间:2013-08-14 00:00 作者:国家计量标准物质网 阅读量:1087

      1.单扫描极谱法
      极谱分析是基于可还原(或可氧化)物质在滴汞电极上进行电解过程中,由浓差极化形成的电流电压极化曲线进行定性和定量分析的。以测量电解过程中的电流电压曲线为基础的一大类电化学分析法称为伏安法,极谱法是指以滴汞电极为极化电极的伏安法。
      极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程,其特殊性表现在它是以一支极化电极(滴汞电极)作工作电极.以另一支去极化电极作参比电极,在试液保持静止的情况下进行的电解过程。
      当实验条件一定时,平均极限扩散电流id与被测物浓度c成正比,这是极谱分析的定量依据。由于普通极谱分析速度慢、检出限较高、分辨率和抗前波能力差,现在已不用。
      单扫描极谱法是在一滴汞生长的后期,将一锯齿形脉冲电压加在两个电极上进行电解。电压的扫描速度很快,一般为O.25 V/s,从而几秒钟内可在一滴汞上得到完整的电流电压曲线。电流的测量和极化曲线的记录是用长余辉的阴极射线示波器。单扫描极谱曲线呈峰状,分辨率高,相邻两波峰电位相差40 mV便可分开;一万倍前还原物质存在不影响测定;灵敏度高,对可逆渡来说,一般可达10-7 mol/L。凡在普通极谱上能测定的物质在单扫描极谱仪上均可测定,目前应用广泛。
      当汞滴面积固定、电压扫描速度恒定时,峰电流ip与溶液浓度成正比。单扫描极谱法适用于废水和污水中镉、铜、铅、锌、镍的测定。
      极谱分析中,为了获得良好的极谱波,消除各种干扰电流,改善波形,控制溶液的酸度等需加入各种试剂组成的底液。底液的具体组成是多种多样的,同一物质可以在几种不同的底液中测定,而一种底液又往往可以用于数种物质的测定。
       2.阳极溶出伏安法
       溶出伏安法包含电解富集和电解溶出两个过程。首先是电解使被测物质富集在电极上,经过一定时间后,再逐渐改变工作电极电位,电位变化的方向使电极反应与上述富集过程电极反应相反,记录所得的电流一电位曲线,称为溶出曲线,峰电流的大小与被测物质的浓度有关。
       按照预电解和溶出时工作电极上发生的是氧化反应还是还原反应,可分为阳极溶出伏安法(ASV)和阴极溶出伏安法(CSV)。阳极溶出伏安法的预电解过程是电还原,溶出过程是电氧化。例如在0.01 mol/L高氯酸介质中测定痕量铜、铅、镉、锌,首先将悬汞电极的电位固定在一1.3 V,电解一定的时间,使Cu2+ 、Pb2+ 、Cd12+ 、Zn2+ 在电极上还原生成汞齐,富集在悬汞滴上。电解完毕后,使悬汞电极的电位均匀地由负向正变化,首先达到锌汞齐氧化的电位,产生锌的氧化电流。当电位继续变正时,电流迅速减小,这样就形成了峰状的溶出伏安曲线。同样,当悬汞电极的电位继续变正,达到镉汞齐、铅汞齐和铜汞齐的氧化电位时,也得到相应的溶出峰。溶出伏安法除用于测定金属离子外,还可测定一些阴离子如氯、溴、碘、硫等,它们能与汞生成难溶化合物,可用阴极溶出法进行测定。

 

 

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