第 42 页 第5章 伏安与极谱分析法
教学时数：4学时
教学要求：
1、理解极谱分析原理、极化和去极化电极基本概念，极谱过程的特殊性。
2、理解半波电位、扩散电流方程式及影响扩散电流的因素。
3、掌握极谱定量分析方法，
4、掌握极谱干扰电流及其消除方法。
5、了解极谱分析方法的特点和应用。
6、了解近代极谱分析方法及其应用。
教学重点与难点：
重点：极谱分析法的原理、特点，产生浓差极化的条件，半波电位，极谱定量分析方法，极谱干扰电流及消除方法，循环伏安法，溶出伏安法。
难点：极化原理，干扰电流及消除方法。
5.1 极谱分析的基本原理
一、伏安分析与极谱分析
伏安与极谱分析从广义上讲也是一种电解分析，更是利用待定溶液在电解池中的电解反应堆来进行测定的一类特殊形式的电解方法，并以记录电流-电压曲线来进行定性定量分析。极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。 第 43 页 极谱分析与电解分析的区别在于：
1． 激谱分析中溶液是静止的，以利产生浓差极话，而电解分析是在搅拌溶液中进行，以利于扩散。
2． 极谱分析是利用被测物质所产生的氧化还原电流的强度进行定量分析（定性分析原理形同虚设，皆根据φ析）而电解分析是将被测离子还原为金属或氧化为金属氧化物，最后称重进行定量分析。
3、极谱分析是一种微量成分的分析方法，而电解分析是常量成分以测定电解过程中的电流--电压曲线（伏安曲线）为基础的一类分析电化学分析法称为伏安法。通常将采用滴汞电极作工作电极的伏按法称为极谱法。
二、极谱波
极谱波可分为如下几部分：
①残余电流部分
②电流上升部分
③极限电流部分
在排除了其他电流的影响以后，极限电流减去残余电流后的值，称为极限扩散电流，简称扩散电流（用id 表示）。id 与被测物（ ）的浓度成正比，它是极谱定量分析的基础。
当电流等于极限电流的一半时相应的滴汞电极电位，称为半波电位（用E1/2
表示）。不同的物质具有不同的半波电位，这是极谱定性分析的根据。
第5章伏安分析
第五章伏安分析法
一、判断题（对的内打√, 错的打×）
1、极谱分析中电级的特殊性表现在电解过程中使用的电极都是极化电极，其中一支是面积很小的滴汞电极和另一支面积很大的饱和甘汞电极。（×）
2、电容电流又叫充电电流，它是由电极反应产生的，所以又称之为法拉第电流。（×）
3、在电位分析中，是在通过的电流接近于零的条件下，测量指示电极的平衡电位；而在极谱或伏安分析中，工作电极是有电流通过的。（√）
4、残余电流包括充电电流和微量杂质的还原所产生的电流，而充电电流的大小只约为10-7A数量级，因此其对极谱和伏安分析的灵敏度影响不大。（×）
5、极谱分析中，电解电流的大小主要决定于离子由溶液本体到达电极表面的扩散运动所控制。（√）
6、消除极谱极大现象的方法是在溶液中加入Na2SO4或抗坏血酸等物质。（×）
7、极谱波可以分为可逆波和不可逆波，可逆波是指在相同的测定条件下，其还原波与氧化波的半波电位相同。（√）
二、选择题
1、极谱波形成的根本原因为（C）
A、汞滴表面的不断更新
B、溶液中的被测物质向电极表面扩散
C、电极表面附近产生浓差极化
D、电化学极化的存在
2、极谱分析是特殊条件下进行的电解分析，其特殊性表现在（D）
A、使用了两支性能相反的电极，溶液静止
B、试液浓度越小越好 C、通过电解池的电流很小，加有大量电解质
D、A+C
3、极谱法使用的指示电极是( C)
A、玻璃碳电极
B、铂微电极
C、滴汞电极
D、饱和甘汞电极
4、恒电位电解时，为减小浓差极化，下列措施不正确的是（D）
A、增大工作电极面积或减小电流密度
B、提高溶液的温度
C、加强机械搅拌
D、减小溶液的浓度
5、极谱分析的电解池由三部分组成，即滴汞电极，饱和甘汞电极与铂丝辅助电极，这是为了( A)
A、有效地减少iR电位降
B、消除充电电流的干扰
C、提高方法的灵敏度
D、增加极化电压的稳定性
6、下面说法正确的是（C）
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。
一 特味的电极一一电解池用一支小面积的檢化电根作为工作电樣， 一支大面积的去极代电作为蓼比电极。
特珠的电解形式一
——持殊的电解备件一一稀報度、小电流、静止。
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。
控制电流极谱法一一如计时极谱法，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：
方法 测量物理量 电极面积 极化 电流 待测物
浓度 待测物
消耗量
电位分析 电位、电动势 -- 无浓差极化 趋于0 -- 极小
电解分析 电重量、电量 大面积 尽量减小极化 有电流 较高浓度 完全消耗
1 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：
2 方 法 测量物理量 电极面积 极 化 电流 待测物
浓度 待测物
消耗量
电位分析 电位、电动势 -- 无浓差极化 趋于0 -- 极小
电解分析 电重量、电量 大面积 尽量减小极化 有电流 较高浓度 完全消耗
伏安法 电 流 小面积 完全浓差极化 有电流 稀溶液 极小
（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。）
