实验讲义--脉冲、方波、线扫、循环伏安.doc

脉冲技术 实验八 水中铅、镉离子的电化学检测 实验目的 学会用脉冲技术测定微量离子的方法； 熟悉电化学工作站的使用方法 实验原理 差分脉冲极谱法又称为微分脉冲极谱法，它施加于电化学池的电压和时序关系如图所示。 （a） （b） 工作电极的电位首先保持在Ei，维持τ`秒，此时不发生电极反应，没有法拉第电流流过。在τ`秒时，电极电位突然阶跃至E值，维持40—60ms。在加脉冲期间，在脉冲末期一预定时刻τ开始记录通过电化学池的电流。脉冲结束时工作电极电位又回复到起始电位，开始下一个脉冲周期。每个周期的电极电位保持在Ei的时间及加脉冲的时间，采样电流的时间和脉冲结束的时间完全相同，仅脉冲电压较前一周期增加△EmV。记录电流的方法有两种，一是在加脉冲后的预定时刻τ至脉冲结束前的一极短时间间隔内记录电流的积分值，由此称为积分极谱。二是加脉冲后的时间τ的电流和加脉冲前瞬间(τ`)的电流的差值。LK2006A型记录电流的方式为后者。 仪器与试剂 仪器 LK2006A电化学工作站（天津兰力科化学电子高技术有限公司）；三电极体系：工作电极为银基汞膜电极或已镀好汞膜的玻碳电极，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂片电极。 试剂 1.00×10-3 mol·L-1Cd2+标准溶液，1.00×10-3 mol·L-1Pb2+标准溶液，4mol·L-1盐酸。 四、实验步骤 1、 汞膜电极 用湿滤纸沾去污粉擦净电极（银丝）表面，用蒸馏水冲洗后浸入1:1HNO3中，待表面刚变白后立即用蒸馏水冲洗并沾汞。初次沾汞往往浸润性不良，可用干滤纸将沾有少许汞的电极表面擦匀擦亮，再用1：1HNO3把此汞膜溶解，蒸馏水洗净后重新涂汞膜。每次沾涂一滴汞（约4～5mg），涂汞需在Na2SO3除O2的氨水中进行。新制备的汞膜电极应在0.1mol/L KCl（Na2SO3除O2）中于-1.8V（vs.Ag/AgCl电极）阴极化并正向扫描至-0.2V，如此反复扫描3次左右后电极便可使用。 2、 打开LK2006A电化学工作站，选择“脉冲技术”中的“差分脉冲溶出伏安法” 。 3、设置实验参数： 初始电位：-0.10V，电沉积电位：-1.0V，终止电位：-0.10V，电位增量：4mV，脉冲幅度：20 mV，脉冲宽度：40ms，脉冲间隔：100ms，电沉积时间：60s，平衡时间：15s，灵敏度： 100μA，滤波参数：10Hz ，放大倍率：1 。 另外，需要注意的是，在检测实验开始之前，须先打开LK2006A内置搅拌器开关（此开关在仪器背面），将搅拌速度值手动调整设置为700 ~1000转/分。上述步骤完成后，开始实验，搅拌装置会自动在“溶出过程”中启动，并在“溶出过程”结束后自动停止，无须通过“手动”按键进行控制。 4、 准确移取25.0 mL 自来水于50 mLl容量瓶中，加1.0mL 4mol·L-1盐酸、2.0mL Cd2+和Pb2+标准溶液，稀释至刻度。 5、 将三电极系统插入溶液中，夹好电极夹，并确认电化学工作站与微机系统连接正常后启动仪器开始测定，并保存。水样要测定4次，取后3次平均值。同时分别加入Cd(Ⅱ)、,Pb(Ⅱ)标准溶液各50μl。再按上述条件测定4次，取后3次平均值。 6、 实验结果示意图： ★注：上述方法与参数同样适用于铜离子的电化学检测。 五、结果处理 用标准加入法计算水样中Cd、Pb的浓度。以μg/ml表示。 六、思考题 说明脉冲极谱法的基本原理。 ★安全注意事项： 汞膜电极在涂汞、使用和溶解汞的操作中，注意不要把汞遗漏到实验室。 不连续使用汞膜电极时，应把电极上的汞溶解除净后保存。 方波技术 实验九 河水中铜、镉、锌方波溶出伏安法的同时测定 一、实验目的 1、 掌握方波溶出伏安法的基本原理及同时测定水样中铜、镉、锌的实验技术。 2、 学会LK 98BⅡ微机电化学分析系统的使用方法。 二、实验原理 在醋酸－醋酸钠缓冲溶液中，铜、镉、锌在一定的电位下被沉积在银基汞膜电极上，静止后，加上方波扫描电压（电压的类型是在线行变化的直流电压上叠加高频小振幅的连续方波电压），使沉积的金属重新溶出，并在每个方波改变方向前的瞬间记录溶出电流。此时得一峰形波，波高与被测金属离子的浓度成正比，借此次可进行定量分析。 三、 仪器与试剂 仪器 LK 98BⅡ微机电化学分析系统（天津市兰力科化学电子高科技有限公司）；三电极系统：银基汞膜电极作工作电极，饱和甘汞电极作参比电极，铂电极作对极； 100μl 微量进样器四只；50ml烧杯数只。 试剂 1.0×10-3 mol/L醋酸－醋酸钠缓冲溶液；Cd(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn (Ⅱ)标准溶液（1.0mg/ml）：用时均配成10μg/m