第5章_伏安分析法
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第五章伏安分析法(Voltammetry)伏安法和极谱法是一种特殊的电解方法,是以小面积、易极化的电极作工作电极、以大面积、不易极化的电极为参比电极组成电解池,电解被分析物质的稀溶液,由所测得的电流-电压特性曲线来进行定性和定量分析的方法。
当以滴汞作工作电极时的伏安法,称为极谱法(Polarography),它是伏安法的特例。
1922年由Jaroslav Heyrovsky创立。
因其在这一研究中的杰出贡献,1959年Heyrovsky 被授予诺贝尔化学奖。
从六十年代末,随着电子技术的发展以及固体电极、修饰电极的广泛使用以及电分析化学在生命科学、材料科学、医药、环境分析中的广泛应用,使伏安分析法得到了长足的发展,本节重点介绍伏安分析目前最常用的三种方法即循环伏安法、极谱分析法和电流型生物传感器。
在含义上,伏安法和极谱法是相同的,而两者的不同在于工作电极:——极谱法的工作电极是表面能周期性更新的液态电极,即滴汞电极;——伏安法的工作电极是电解过程中表面不能更新的固定液态或固态电极,如悬汞、汞膜、玻璃碳、铂电极等;(有的书把两者统称为极谱法)伏安和极谱分析法安其电解过程可以分为两大类:控制电位极谱法——如直流极谱法,单扫描极谱法,脉冲极谱法,方波极谱法,催化极谱法,溶出伏安法,循环伏安法等。
控制电流极谱法——如计时极谱法,交流示波极谱法等(本课程介绍控制电位极谱法,且主要是直流极谱法)伏安法-电位分析-电解分析区别:(伏安分析法是在一定的电位下对体系电流的测量;而电位分析法是在零电流条件下对体系电位的测量。
)一、电解池的伏安行为浓差极化二、极谱分析法(一)极谱分析的原理与过程1、极谱分析的原理与过程极谱分析:在特殊条件下进行的电解分析。
特殊性:使用了一支极化电极和另一支去极化电极作为工作电极;在溶液静止的情况下进行的非完全的电解过程。
极化电极与去极化电极极谱波(电流-滴汞电极电位曲线)2、极限扩散电流i d3、极谱曲线形成条件4、滴汞电极的特点(二)扩散电流方程1、尤考维奇方程2、影响扩散电流测定的主要因素(三)干扰电流与抑制1、残余电流2、迁移电流3、极谱极大4、氧波、氢波、前波(四)极谱定性方法(五)极谱定量分析方法极谱滴定法(伏安滴定法)(六)经典直流极谱法的应用经典直流极谱的缺点(七)新的极谱分析方法经典极谱法具有较大的局限性。