電化學(xué)分析方法在元素形態(tài)分析中的應(yīng)用課件

1、電化學(xué)分析方法在元素形態(tài)分析中的應(yīng)用報(bào)告人：魏瀟淑2011年1月17日目錄 元素形態(tài)分析的目的及意義1 元素形態(tài)分析研究的方法原理2 溶出伏安法測定元素形態(tài)的應(yīng)用3參考文獻(xiàn)4元素形態(tài)分析的目的及意義 意義： 形態(tài)是指某一元素以特定的分子、電子和原子核結(jié)構(gòu)存在的形式，包括同位素、不同價(jià)態(tài)、無機(jī)化合物、有機(jī)絡(luò)合物、有機(jī)金屬化合物、大分子絡(luò)合物等。 元素的不同形態(tài)具有不同的毒性、化學(xué)特性和生理功能, 因而對(duì)環(huán)境質(zhì)量和人體健康的影響不同，因此分析研究元素的不同化學(xué)形態(tài)，獲得元素不同形態(tài)及其含量的信息顯得至關(guān)重要。 元素形態(tài)分析研究的方法元素形態(tài)分析BECDA電分析法 儀器聯(lián)用質(zhì)譜法 光譜法色譜法溶出法

2、庫倫法 脈沖法電化學(xué)分析法離子選擇性電極伏安法 極譜法溶出伏安法Stripping Voltammetry 溶出伏安法的基本原理： 溶出伏法（stripping voltammetry）包含電解富集和電解溶出兩個(gè)過程。首先是電解富集過程。它是將工作電極固定在產(chǎn)生極限電流電位上進(jìn)行電解，使被測物質(zhì)富集在電極上。為了提高富集效果，可同時(shí)使電極旋轉(zhuǎn)或攪拌溶液，以加快被測物質(zhì)輸送到電極表面，富集物質(zhì)的量則與電極電位、電極面積、電解時(shí)間和攪拌速度等因素有關(guān)。其次是溶出過程。經(jīng)過一定時(shí)間的富集后，停止攪拌，再逐漸改變工作電極電位，電位變化的方向應(yīng)使電極反應(yīng)與上述富集過程電極反應(yīng)相反。記錄所得的電流電位曲線

3、，稱為溶出曲線，呈峰狀。溶出伏安法中的工作電極機(jī)械擠壓式懸汞電極掛吊式懸汞電極汞膜電極其它固體電極 陽極溶出伏安法： 陽極溶出伏安法是將被測離子在適當(dāng)?shù)牡滓杭巴饧与妷合孪入娊飧患诠ぷ麟姌O上，然后使外加電壓向正的方向增加，使其氧化溶出得一陽極溶出液，根據(jù)波的高度可確定被測離子的含量，因此峰電位和峰電流可作為定性和定量分析。 陰極溶出伏安法： 首先，在很稀的溶液中,陽離子或配離子在比它本身更正的電位下經(jīng)電解一定時(shí)間，被氧化的陰離子形成體積很小的汞滴或汞膜內(nèi)形成汞齊，或者沉積在電極表面上；然后，使加在工作電極上的電壓向陰極掃描，使被氧化的陰離子或配合離子重新還原而成為離子溶液，記錄電流電壓曲線，由

4、峰高可以定量溶液中的待測離子。陰極溶出伏安法有很高的靈敏度,測定下限可以達(dá)到10-8 mol/L，有的甚至可以達(dá)到10-10-10-12 mol/L。溶出伏安法測定元素形態(tài)的應(yīng)用鋁、鉻、鎘、鉛、汞、鐵、鋅、銅、氟化物、稀土元素等。電化學(xué)分析法測定元素形態(tài)分布食品中金屬形態(tài)分析 ： 1. Nevenka Mikac等用微分脈沖陽極溶出伏安法來測定貝類和水體中烷基鉛含量，結(jié)果與使用氣相色譜- 原子吸收光譜聯(lián)用的方法結(jié)果基本一致。 2. G Dugo L 等發(fā)明了演變陽極溶出電位分析法( DASCP )，選擇黃金膜電極，分析飲料、茶水、咖啡和礦泉水中無機(jī)砷的形態(tài)，分析A s(III)無需樣品預(yù)處理和

5、脫氧，測定As(V)只需用KI 還原為A s (III) 即可。測量準(zhǔn)確，不受Cd、Cu、Pb、Zn和其他有機(jī)物干擾。 3. 林荔，章亞彥等采用金盤電極1.5次微分陽極溶出伏安法測定了飲料中的鍺含量，方法簡便，結(jié)果準(zhǔn)確。 4. 吳本復(fù)，葉紅鷹等應(yīng)用溶出伏安法連續(xù)測定了糧油制品中的營養(yǎng)強(qiáng)化劑鋅和鐵，方法簡便快速，靈敏度和回收率均較高。陽極溶出伏安法測定海水中的痕量Zn實(shí)驗(yàn)原理： 本方法利用標(biāo)準(zhǔn)加入法的原理，即加標(biāo)后樣品峰高的增加值與標(biāo)準(zhǔn)加入量呈正比，據(jù)此計(jì)算出樣品中痕量Zn的濃度。一般選擇標(biāo)準(zhǔn)加入量以加入后峰高為加入前峰高的兩倍左右為宜。懸汞電極的制備： 懸汞電極的制備效果直接影響樣品的測定，制

6、作時(shí)鉑金電極應(yīng)用金相砂紙進(jìn)行充分打磨，直到表面平整光滑，然后均勻沾上一層汞膜，不能有金屬表面裸露在汞滴外。進(jìn)行儀器掃描檢驗(yàn)電極，以溶出譜圖光滑流暢為宜，如果譜圖有毛刺峰或出峰很亂，則應(yīng)重新制作懸汞電極。底液酸度的選擇： 檢出限為1.2g/L，回收率為95.5106.5% ,RSD為3.49。生物樣品中砷的陰極溶出伏安法測定實(shí)驗(yàn)方法： 準(zhǔn)確移取5.0 mL 7.5 mol/ L HCl 溶液置于50 mL 容量瓶中, 加入5.0 mL 0.5 g/L CuCl 溶液, 定容后作底液空白, 取此溶液10.0 mL 置于樣品池中, 以懸汞為工作電極, Ag/AgCl( 飽和KCl) 為參比電極, 鉑

7、絲作輔助電極, 在M303ASMDE 電極系統(tǒng), 用384B 微處理器設(shè)定電極操作參數(shù), 通氮?dú)鈹嚢?min, 富集2 min, 靜置30s, 在電位( V) -0.6 -0.9 V 之間運(yùn)行得出陰極溶出曲線, 用DMP_40 型數(shù)字式打印機(jī)輸出信號(hào), 作空白校正, 然后用微量進(jìn)樣器取5L 的含砷樣品, 加到樣品池中測定樣品,輸出樣品的陰極溶出曲線, 記錄峰電流。離子干擾： 實(shí)驗(yàn)表明, 50 倍的Ca2+ 、Mg2+ 、Fe3+ 、Zn2+ 、Al 3+ , 10 倍的Mn2+ 、Fe2+ 、Ti3+ 、I- 、Br - 不干擾( 測定誤差小于0.5% ) , 同量的Cu2+、Sb3+、Pb2+、Bi3+ 影響電流、電位,實(shí)驗(yàn)中避免多次運(yùn)行, 以提高測定的精密度。展望 現(xiàn)在的電化學(xué)分析方法在靈敏度方面已能基本滿足大部分實(shí)際樣品的測定需要; 未來的發(fā)展主要集中在提高方法的選擇性,