伏安分析法课件.pptx

伏安分析法;第一节概述;二、极谱分析法;⒈极谱分析的装置;滴汞电极;极谱电池可模拟成如下简单电路：;滴汞电极称为极化电极，它的电位随外加电压的变化而变化。参比电极的表面积大，没有明显的浓差极化现象，它的电位不随外加电压而变化，称为去极化电极。极谱波的产生是由于在极化电极上出现浓差极化现象而引起的，所以电流－电位曲线称为极化曲线，或称极谱。

;⒉极谱波;⑴残余电流iR

外加电压还未达到分解电压，残余电流由于电极表面充电产生。;⑵极限扩散电流（或扩散电流）id

滴汞电极附近的氧化态浓度低于溶液中的其浓度，溶液中的氧化态向滴汞电极扩散，产生的电解电流称极限扩散电流，是定量的基础。;电极表面附近的氧化态物质已几乎全被还原，电流不随外加电压变化。

是极谱分析的依据。;⑷浓差极化

由于电解时在电极表面浓度的差异而引起的极化现象。

由于外加电压已足够大，使电极表面附近的氧化态物质已几乎全被还原，其浓度趋近于零，这种情况叫做完全浓差极化。;⑸半波电位E1/2

电流为极限扩散电流一半时的电极电位，是定性分析的依据。;⑺极谱极大

电流—电位曲线上的比扩散电流大得多的电流峰。

由于氧化态物质在汞滴表面各部分的单位面积上还原速度不均匀所致，应予消除。;三、伏安法应用;四、极谱法的特点;⒌分析速度快，适宜同一品种试样大量分析；;第二节极谱分析的一般步骤

（以测定铅离子为例）;2．向试液中通入氮气或氢气数分钟，以除去试液中的氧气；;⒋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；;⒌以所测得的电流（用I表示）为纵坐标，电压（用V表示）为横坐标作图，得到I～V曲线，此曲线叫做极谱波或叫极谱图。最后利用此图就可求出溶液中的铅的浓度。;第三节极谱分析中电极的特点;250C时，它的电极电位等于：

;[Cl-]大小的改变要决定于电流的大小和电极的面积；

在极谱分析中电流是很小的，而参比电极的面积较大，???以电流密度很小，[Cl-]的改变也很小。

因此，参比电极的电极电位在测定条件下基本不变。;二、滴汞电极;2．由于滴汞电极的面积很小，所以，极谱分析中微小的电流在滴汞电极上也要产生很大的电流密度。

3．滴汞电极的汞滴不断落下，使得滴汞电极的表面不断更新，保持洁净，分析结果的重现性好。;4．汞能与许多金属形成汞齐，从而降低了它们在汞滴上析出所需的电位值，使其更容易析出，有利于极谱分析。

5．氢在汞上超电位比较大，因此可在酸性溶液中测定许多物质，而不受氢离子还原的干扰。;6．滴汞电极在使用中也存在一定的缺点，如：Hg蒸气有毒；汞能被氧化；残余电流较大等。

;第四节极谱定量分析基础;由于溶液本体的待测离子来不及到达滴汞表面，因此，滴汞表面浓度Cs低于溶液本体浓度C，即Cs?C，存在一个浓度梯度。如图：产生所谓“浓差极化”。;此时，电解电流i与离子扩散速度成正比，而扩散速度又与浓度差(C-Cs)成正比，与扩散层厚度?成反比,即

i=k(C-Cs)/?;外加电压继续增加，Cs趋近于0，(C-Cs)趋近于C时，这时电流的大小完全受溶液浓度C来控制──极限电流id，即：

id＝Kc;二、极限扩散电流方程式

—尤考维奇方程式;三、影响扩散电流的因素;2.温度;3．溶液组分;四、极谱定量分析方法;三切线法：作极限扩散电流、上升波、残余电流的切线（三条）AB、CD、EF，AB、CD与EF交于O、P两点，过O、P两点作平行于横坐标的两条平行线。两线间的距离就是波高。;⒉标准曲线法

首先配制一系列含有不同浓度的待测离子的标准溶液，在相同的实验条件下作各个溶液的极谱波，求出各溶液的波高。

然后在相同条件下测定试液的波高，由工作曲线上查得试液中待测组分的浓度。;以浓度为横坐标，波高为纵坐标，作浓度——波高图，得一过原点的直线，为工作曲线。;⒊标准加入法

首先测得体积为Vo，待测组分浓度为Cx的试液的波高（设为h）。然后加入浓度为Cs，体积为Vs的待测组分的标准溶液，在相同条件下测定其波高（设为H）。;由极谱电流公式得：;例：准确量取25.0mL未知Cd2+试液（内含0.1mol/LKCl，0.5%动物胶数滴），于电解池中通氮气除氧。在883笔录式