极谱分析伏安分析要点.ppt

第五章 极谱分析与伏安分析法 Polarography and Voltammetry 一、 极谱分析装置及基本原理 2、极谱分析法的特点 ●较高的灵敏度。 普通极谱法（ 10-5-10-2mol/L） 现代新技术极谱法比如示波极谱法 （10-8-10-11mol/L） ●分析速度快，易实现自动化。 ●重现性好。同一试液可反复测定 ●应用范围广。 电解装置及信号 i V A Pt 丝 Pt 网 阳极 阴极 分解电压 U外 缺点：有毒！ 汞的国家卫生标准≯0.01mg/M3 =10-5 mg/L 但20 ℃ Hg 蒸气压 0.0011 mm-Hg 约 0.015 mg/L(标准的1500倍) 4.极谱波的形成 ■ 向试液中通入氮气数分钟，以除去试液中的氧气； ■ 以滴汞电极为阴极、饱和甘汞电极为阳极，在电解液保持静止的状态下进行电解；电解时，外加电压从小到大逐渐增大，并同时记下不同电压时相应的电解电流值； i=K（C—Ce），Ce＝０ i= id = KC 即极限扩散电流正比于溶液中待测物质浓度，这就是极谱法的定量基础关系式。 当扩散电流为极限扩散电流一半时滴汞电极的电位称为半波电位?1/2，它是定性的依据。 极化电极与去极化电极 二. 极谱定量分析基础与定性分析 K 所包含的内容是什么？ 电极上的电流 从Faraday 定律 出发，应用流体扩散的第一，第二Fick定律，通过拉普拉斯变换，求得 t 时间瞬间线性扩散电流，同时考虑球形扩散，汞滴不断增长的两个因素，得出公式. ② 温度 方程中除n外均受温度影响，扩散系数受温度影响较大，T↑，D ↑ 必须将温度控制在±0.5℃范围内 ③ 溶液组成 扩散系数与溶液粘度有关，而粘度受溶液组分影响，组分不同，粘度不同，扩散系数不同，id不同 要保持标准溶液和试液的组分基本一致。 直接比较法 标准曲线法 标准加入法 2. 极谱定性分析 （1）什么是半波电位 当电流等于扩散电流的一半时的电位，该电位与浓度无关，是极谱定性的依据 表 某些金属离子在不同底液中的半波电位（V） 三、干扰及其消除方法 ①微量杂质等所产生的微弱电流如水中微量铜、溶液中未除尽的氧等引起。 减小措施： 可通过试剂提纯、预电解、除氧等 ②电容电流(充电电流)：影响极谱分析灵敏度的主要因素 约10-7 A！！！ 请估算一下如何得到 ir 此值（10-5 mol/L） ？ ①化学除氧：在中性或碱性溶液中，加入少量Na2SO3(晶体或新配溶液)可以除去溶解氧； 2SO32-+O2=2SO42- 在酸性溶液中，加入少量的抗坏血酸、碳酸钠(CO2)或铁粉(H2)除氧。 ②通气除氧：对试液中通一定时间的N2、H2或CO2气体以赶走溶解氧；CO2只适合于酸性溶液。 ①. 叠波 经典直流极谱法的应用 applications of polarography 经典直流极谱的优点： 经典直流极谱的缺点： 五、极谱分析法的发展 1. 催化极谱法 2. 单扫描极谱和循环伏安法 3. 方波极谱 4. 脉冲极谱 5. 溶出伏安法 经典直流极谱法的局限性： 1）用汞量及时间：极慢的直流电压扫描方式: 200mV/min, 一个极谱波要用约100滴汞;经典极谱法既费汞又费时间； 2）分辨率：分辨率差； 3）灵敏度：灵敏度低。 2. 单扫描极谱法和循环伏安法 示波极谱仪 2. 单扫描极谱法和循环伏安法 ▲ 应用