溶出伏安法

仪器分析仪器分析课程组第十五章伏安法和极谱分析法第十五章伏安法和极谱分析法15.3 溶出伏安法1. 基本原理*2. 分类3. 方法特点*4. 工作电极5. 应用1. 溶出伏安法基本原理*•首先使待测物质在一定电位下电解或吸附富集一段时间，然后进行电位扫描，使富集在电极上的物质溶出，并记录电流-电位曲线，进行定量分析。

•它包括富集和溶出两个过程。

2. 溶出伏安法分类阳极溶出伏安法：溶出时工作电极发生氧化反应阴极溶出伏安法：溶出时工作电极发生还原反应溶出伏安法原理图电富集时的电解电位线性扫描伏安法微分脉冲法3. 溶出伏安法的特点*a. 灵敏度很高，可达到10-11mol/L，是最灵敏的电化学分析方法;b. 可以测定金属离子，还可以测定阴离子;c.试样用量少, 可少至1 --0.1 mLd.可同时测定数种物质（6-7 种）e. 电解富集较为费时（3～15min），重现性相对较差;f. 采用汞膜电极提高灵敏度1-2个数量级。

4. 溶出伏安法的工作电极三电极体系•悬汞电极•汞膜电极•其它固体电极悬汞电极机械挤压式挂吊式能形成汞齐的金属元素、能形成难溶汞盐的阴离子❖优点：容易制备，使用方便；应用的电位范围宽。

汞膜电极汞膜电极：在固体电极上用镀汞或直接沾汞的方法涂上一薄层汞膜•玻璃石墨（玻碳）汞膜电极：玻碳电极镀汞硝酸汞+被测离子（电解）•银丝汞膜电极：银丝直接镀汞•铂丝镀银汞膜电极：铂丝先镀银，后镀汞优点：电极表面积大，电解富集效率高；溶出峰尖锐；分辨能力好。

其它固体电极银小球电极铂丝汞玻璃石墨（玻碳）银丝聚乙烯玻璃管玻碳电极铂电极金电极5. 溶出伏安法的应用•阳极溶出伏安法分析的元素有40余种；•阴极溶出伏安法分析的阴离子和有机生物分子有20余种，主要测定一些能与汞生成难溶化合物的阴离子。

•广泛用于超纯物质、半导体材料、冶金产品、矿物、生物体液及生理溶液、农业环境等方面的样品。

有关溶出伏安法的探讨1溶出伏安法简介溶出伏安法（dissolutionvoltammetry）是基于电化学原理的一种高灵敏度材料分析方法，也叫做“溶出”电化学分析法。

它是一种特殊的循环伏安法（cyclicvoltammetry），其特点是在溶剂中极化样品，以溶出电极反应来测量样品表面放电量。

溶出伏安法可以根据样品类别的不同，选用不同的测量基体，它可以分析单个结晶体或多个未结晶材料，具有灵敏度高、信息丰富等优点，因此被广泛应用于血液分析、无机材料的检测等。

2溶出伏安仪的工作原理溶出伏安法的工作原理是在于溶剂电位的变化，它采用带绝缘溶剂的桶形容器作为测试电解质的条件，在容器的内部放置电极以及有机添加物等，使得容器中的电位条件让电极受到欠极反应的影响和独立的溶解。

由于溶液电势的变化，半电极反应物在电势位置上溶解，并在另一侧极化形成电泳，从而测定它们的质量浓度。

溶出伏安法通过测定电解质溶出量来波动电极上被检测物体的室温溶出速率，最终检测该物体的电化学反应。

3溶出伏安方法的特点（1）灵敏度高：溶出伏安法非常灵敏，可以检测出微量的电解质的变化，甚至可以检测出分子数量级的电解质。

（2）信息量大：通过改变检测物体的液相电位可以得到关于半电极反应物的细微的变化的信息，更好地提高对样品的检测精度。

（3）可在室温下测得：溶出伏安法受室温影响很小，可在室温下进行测试，不需要调节温度。

4溶出伏安法的应用溶出伏安法能够精确、快速地测量复杂的组成结构，因此在生物分析、环境检测、药物分析等领域具有广泛的应用。

（1）检测血液中的病毒：溶出伏安法可以用来检测病毒，可以快速、准确地测定病毒的浓度，从而确定病毒的活性和影响范围。

（2）检测无机材料：溶出伏安法可以测量具有上千种组成结构的复杂无机物，以及元素含量。

因此，它可以帮助用户快速、便捷地对元素含量进行测量和控制，并且可以准确地分析金属和非金属材料的反应特性。

（3）检测有机物：溶出伏安法也可以用于检测多种有机物的浓度，如气体、液体和固体，包括某些重要的有机污染物，如氨、硝酸根和氯离子等。

一、实验目的1．熟悉溶出伏安法的基本原理。

2．掌握汞膜电极的使用方法。

3．了解一些新技术在溶出伏安法中的应用。

二、方法原理溶出伏安法的测定包含两个基本过程。

即首先将工作电极控制在某一条件下，使被测物质在电极上富集，然后施加线性变化电压于工作电极上，使被富集的物质溶出，同时记录电流（或者电流的某个关系函数）与电极电位的关系曲线，根据溶出峰电流（或者电流函数）的大小来确定被测物质的含量。

溶出伏安法主要分为阳极溶出伏安法，阴极溶出伏安法和吸附溶出伏安法。

本实验采用溶出伏安法测定水中的Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ），其两个过程可表示为：M2+（Pb2+、Cd2+）+2e-+Hg M（Hg）本法使用玻碳电极为工作电极，采用同位镀汞膜测定技术。

这种方法是将分析溶液中加入一定量的汞盐（通常是10-5~10-4mol·L-1Hg(NO3）2），在被测物质所加电压下富集时，汞与被测定物质同时在玻碳电极的表面上析出形成汞膜（汞齐）。

然后在反向电位扫描时，被测物质从汞中“溶出”，而产生“溶出”电流峰。

在酸性介质中，当电极电位控制位-1.0V（sv.SCE）时，Pb2+、Cd2+与Hg2+离子同时富集在玻碳工作电极上形成汞齐膜。

然后当阳极化扫描至-0.1V时，可得到两个清晰的溶出电流峰。

铅的波峰电位约为-0.4V左右，而镉的为-0.6V左右（sv.SCE）。

如图11—11所示。

本法可分别测定低至10-11 mol·L-1的铅、镉离子。

三、仪器和试剂a) 伏安仪（最好选择具有导数电流方式，或半微分电流方式的新型伏安仪）。

b) x—y函数记录仪。

c) 玻碳工作电极、甘汞参比电极及铂辅助电极组成测量电极系统。

d) 磁力搅拌器；秒表。

e) 1.0×10-2 mol·L-1铅离子标准储备溶液。

f) 1.0×10-2 mol·L-1镉离子标准储备溶液。

g) 5×10-3mol·L-1硝酸汞溶液。