极谱与伏安分析法ppt课件.pptx

第十章 伏安和极谱法 Voltammetry and Polarography;极谱分析法与伏安分析法是通过测量电解过程中所得到的电流-电压（或电位-时间）曲线来确定电解液中含被测组分的浓度，从而实现分析测定的电化学方法。 其中一个电极的电位完全随外加电压的变化而变化，是极化电极，用作为工作电极； 另一个则是电极的电位保持恒定的电极，是去极化电极，作为参比电极。 ; 极谱分析法与伏安分析法的不同则在于工作电极的差别。 凡使用滴汞电极或电极表面能周期性更新的叫极谱法，而使用表面不能更新的液体或固体电极的叫伏安法。;极谱法的发展概况 ; 10.1 极谱法基本原理 一、极谱仪的结构及分析原理 直流极谱法也可简称为极谱法，是以控制电位的电解过程为基础的极谱法。 仪器结构与一般电解装置大体相似。主要有三个部分。; 直流极谱法装置示意图;1.提供可变外加电压的装置 直流电源B，可变电阻R和一均匀的滑线电阻AD组成的， 通过改变按触点C的位置，可以改变加在两个电极上的电压，一般其变化幅度为0～2V。 ;2.电流测量装置（i） 指示电压改变过程中进行电解时，流经电解池电流变化的装置。 由检流计G来指示电流的变化，其电流强度i为μA（微安）数量级。; 3.电解池 由两个电极和待测电解液组成的： a 工作电极，极化电极 极化电极：电极电位随外加电压改变的电极，一般采用滴汞电极。 上部为一贮汞瓶。其下端以厚壁软塑料管R与一支长约10cm，内径约0.05mm的玻璃厚壁毛细管部相连接。 当贮汞瓶中贮以适当量汞，并完全注满塑料管和毛细管，因重力作用插入电解液的毛细管下口汞滴自由在电解液中滴落，而构成滴汞电极。; 滴汞电极：滴汞面积小，电解时电流密度很大，很容易发生浓差极化，是极谱分析的工作电极，是待测物质发生反应的一极。电极反应为：;滴汞电极的特点; 二.极谱波（极谱图） 1 定义 极谱法是通过极谱电解过程所获得的电流-电压（i-U）曲线来实现分析测定的，所得的这条曲线称为极谱波或极谱图，亦简称极谱。;2.极谱波制作过程 以极谱法测定某一样品中Cd的含量时，首先将试样制备成含Cd2+的试液，再配成待测的电解液移入电解池以滴汞电极为阴极，饱合甘汞电极为阳极进行电解（亦称极谱电解），使外加电压在0～1.0V间逐渐增加。以自动记录的办法绘制电解过程中的极谱图。;;3.残余电流ir和扩散电流id a 残余电流： 平坦部分AB线段是外加电压还未达到Cd2+的分解电压、滴汞电极上还没有Cd2+被还原 此时理论上应该没有电流通过电解池，但实际上仍有极微小的电流通过。称为残余电流。以ir表示。;b.极限电流 电解反应发生时;c.扩散电流 极限电流与残余电流之差，叫极限扩散电流，也叫扩散电流，也称为波高。以id表示。;半波电位;三.应用及特点 1. 不需检测器 2. 适于多种离子的同步分析：在一份试液中同时测定几个元素。如测定纯Zn中微量铅和镉的极谱图。; 测定纯Zn中微量铅和镉的极谱图;10.2 极谱定量分析;;二 干扰电流及其消除方法;1 纯化试剂 2 预电解 3 通氮除氧;充电电流来源于滴汞电极与溶液界面上双电层的充电过程。;充电电流: ~10-7A ≈扩散电流(10-5mol·L-1);（二） 对流电流和迁移电流;迁移电流产生原因: 电极与被分析离子间的静电力推动被分析离子向电极迁移或离开电极。;（三） 极谱极大;消除方法: 加少量的表面活性物质;（四） 氧波;消除氧波的方法;（五） 其他干扰电流（氢波、叠波及前波）;2 叠波;3 前波：溶液中存在着比被测物质半波电位更正的大量前还原物质，它首先被还原而干扰。 ;三 极谱定量分析方法;柠檬酸盐;1) 标准曲线法;2) 标准加入法;10.3 现代极谱分析方法;循环伏安（Cyclic Voltammetry）; 循环伏安图;1.电极过程可逆性的判断