一、目的和要求

(1) 掌握阳极溶出伏安法测定废水中重金属离子的方法。

(2) 了解阳极溶出伏安法的一般原理及实验技术。

二、原理

阳极溶出伏安法的基本原理是：待测组分在恒定电位下电解，富集在工作电极上，随后，电极电位由负电位向正电位方向快速扫描达到一定电位时，富集的金属经氧化重新以离子状态进入溶液，在这一过程中形成相当强的氧化电流峰。在一定的实验条件下，电流的峰值与待测组分的浓度成正比，借此可进行对该组分的定量分析。

阳极溶出伏安法是在适当的预电解条件下将镉、铅、铜一起电解并富集在玻璃碳电极或汞膜电极上，再改变电极的电位从负向正扫描，使富集在阳极上的福、铅、铜分步重新溶出。由于方法采取的是先富集后测定，所以灵敏度很高。所得的电流呈峰形，峰电流的大小在不同的电极条件下有不同的描述，在一定条件下峰电流与溶液中的金属离子的浓度成正比。该方法可以测定废水中的许多重金属元素。

三、仪器与试剂

(1）电分析仪。LK98B型电化学分析仪、F78型脉冲极谱仪或其他极谱仪。

(2) 氮气钢瓶（或磁力搅拌器）。

(3）电极。玻璃态石墨电极为工作电极，对电极为铂片电极，银一氯化银电极为参比电极。

(4) 标准溶液。准确称取金属镉0.0100g溶于5mL硝酸（1：1)中，定量转移至1000mL容量瓶中，稀释至标线，即为10. 0mg/L；准确称取金属铜0. 0500g溶于10mL硝酸（1：1)中，定量转移至1000mL容量瓶中，稀释至标线，即为50. 0mg/L；准确称取金属铅0. 100g溶于15mL硝酸（1:2)中，定量转移至1000mL容量瓶中，稀释至标线，即为100mg/L。其他浓度的标准溶液均由以上的标准溶液稀释制得。

(5) 0. 0lmol/L HgCl₂标准溶液。

(6) 硝酸一高氯酸（5:1)混合酸。

(7) 氢溴酸（1：4)。

(8）乙酸一乙酸钠缓冲溶液。41g乙酸钠加30g乙酸，溶于1L蒸馏水中。

(9) 硝酸。

四、实验步骤

(1)工作溶液的配制。取1只25mL容量瓶，分别加入10. 0mg/L铜标准溶液0. 25mL、50. 0mg/L铜标准溶液0. 25mL、100mg/L铅标准溶液0. 25mL，并加入HgC12标准溶液0．5mL和乙酸一乙酸钠缓冲溶液2. 5mL后，稀释至标线。

(2）按仪器使用方法打开仪器，接上电解池，取l0mL待测溶液倒入电解池，通入氮气5min。

(3) 根据实验要求设定好仪器参数，在通氮气搅拌下，于-1.10一o.-9V处富集lmin后静止15s，立即正向扫描，使镉、铅、铜的阳极溶出峰一个一个地分步溶出，记录下分步溶出曲线和电流值。

(4）清洗电极，可置电位于＋0．6V处，搅拌溶出30s，然后用氨水（1：1)、乙醇清洗后，用去离子水湿润过的滤纸轻擦电极。

(5) 将待测废水经中速滤纸过滤后，取5mL滤液于瓷坩埚中，加入1mL混合酸，蒸至湿盐状，稍冷，加入0. 1mL氢溴酸（1：4)除锡，再蒸干，稍冷，加入5mL乙酸一乙酸钠缓冲溶液提取后，再按上述步骤（1)，取1只25mL容量瓶，分别加入10. 0mg/L镉标准溶液0. 25mL、50. 0mg/L铜标准溶液0. 25mL、100mg/L铅标准溶液0. 25mL，并加入HgC12标准溶液0. 5mL后，稀释至标线，然后按步骤（3)进行分析，记录分步溶出曲线和各溶出峰的电流值。

五、数据处理

根据下式计算污水中镉、铅、铜的含量：

cx=（ H₁×cs）/[ (H₂—H₁)×V ]×1000

式中：H1——水样中待测元素的波高；

H2——水样中加入标准溶液后待测元素的波高；

V——取水样的体积；

cs——加入的标准溶液中所含待测元素的量；

cx——待测元素在水样中的浓度。

六、注意事项

(1) 所有试剂和用水必须高纯，并应做校正。

(2) 金属富集时需一直通氮或用搅拌器保持搅拌，静止时应关闭氮气。

(3）每次实验结束，都应清洗电极。