单扫描极谱法综述.docx

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单扫描极谱法综述

题目：

单扫描极谱分析法的研究现状

组员：

吴剑霞（09）查阅资料、组织材料

张露（00）查阅资料、文章排版

前言：

1922年捷克斯洛伐克人JaroslavHeyrovsky以滴汞电极作工作电极第一发觉极谱现象，并因此获Nobel奖。

随后，伏安法作为一种非分析方式，要紧用于研究各类介质中的氧化还原进程、表面吸附进程和化学修饰电极表面电子转移机制。

有时，该法亦用于水相中无机离子或某些有机物的测定。

在电解时离子在电极放电，若是电极小，那么电流能为离子移动到电极表面的速度所限制。

缓慢地增高电压，并绘制电流对电压的曲线。

电流以台阶形增加，每一台阶相当于溶液中一种特有类型的正离子。

台阶的高度说明该离子的浓度。

通过测定电解进程中所取得的电流－电位（或电位－时刻）曲线来确信溶液中待测成份的浓度。

50年代末至60年代初，光学分析迅速进展，该法变得不像原先那样重要了。

60年代中期，经典伏安法取得专门大改良，方式选择性和灵敏度提高，而且低本钱的电子放大装置显现，伏安法开始大量用于医药、生物和环境分析中。

另外伏安法与HPLC联用使该法更具生机。

这种分析方式具有迅速、灵敏的特点，1941年海洛夫斯基将极谱仪与示波器联用，提出示波极谱法。

海洛夫斯基因发明和进展极谱法而获1959年诺贝尔化学奖。

目前，该法仍普遍用于氧化还原进程和吸附进程的研究。

特点：

：

较高的灵敏度。

一般极谱法（10-5-10-2mol/L）

现代新技术极谱法（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。

凡在电极上被氧化或还原的无机离子和有机物质，一样都可用极谱法，还经常使用于化学反映机理及动力学进程的研究及配合物的组成化学平稳常数的测定等。

：

伏安法-电位分析-电解分析区别：

极谱分析的装置：

B

C

电解池由滴汞电极和甘汞电极组成

A---灵敏度很高的检流计（用来测量电解进程中通过的电流）。

V---伏特计，测量加在两极上的电压

C---滑动接触键C向B移动，慢慢加大外加电压

示波极谱图：

单扫描示波极谱的电流-电位（i-E）曲线

ip-峰电流；id-极化电流；ab-基线；de-波尾；c-波峰

极谱定量分析基础：

定量公式：

由前述可知

，但极限扩散电流大小到底与哪些因素有关？

依照Fick第一、第二定律可取得最大扩散电流（μA）：

该式反映了汞滴寿命最后时刻的电流，事实上记录仪记录的是平均电流周围的锯齿形小摆动。

平均电流

上式亦称为Ilkoviĉ公式。

其中

—平均极限扩散电流（μA）；z—电子转移数

D—扩散系数（cm2/s）；

m—汞滴流量（g/s）；

t——测量时，汞滴周期时刻（s）；

c——待测物浓度（mmol/L）。

阻碍扩散电流的因素：

从Ilkoviĉ公式知，阻碍扩散电流的因素包括：

 溶液组份的阻碍

组份不同，溶液粘度不同，因此扩散系数D不同。

分析时应使标准液与待测液组份大体一致。

毛细管特性的阻碍

汞滴流速m、滴汞周期t是毛细管的特性，将阻碍平均扩散电流大小。

通常将m2/3t1/6称为毛细管特性常数。

设汞柱高度为h，因m=，t=k1/h,那么毛细管特性常数m2/3t1/6=kh1/2，即

与h1/2成正比。

因此注意两点，实验中汞柱高度必需一致。

该条件经常使用于验证极谱波是不是扩散波。

温度阻碍

除z外，温度阻碍公式中的各项，尤其是扩散系数D。

室温下，温度每增加1℃，扩散电流增加约%，故控温精度须在±℃.

单扫描极谱法的应用：

食物检测（铅）

铅（Pb）普遍散布于自然界,由于对人体有毒性,因此各国对食物及食物包装材料都制定了铅的限量卫生标准。

我国发布的国家标准GB/T5009.12-1996《食物中铅的测定方式》中采纳原子吸收分光光度法和比色法。

极谱催化波法作为一种灵敏的分析方式,已用于微量元素的分析。

可采纳DTD40型恒温消解仪消化食物样品,在PS310微机极谱仪上测定铅的催化波,作定性定量分析。

样品经消解后,铅以离子形式存在。

在酸性介质中,铅离子与碘离子形成的络合物离子具有电活性,能在滴汞电极上产生还原电流。

峰电流与铅含量呈线性关系,通过与标准系列作比较进行定量分析。

单扫描极谱法测定食物中铅,操作简便、快捷,方式较灵敏、稳固、准确。

样品用量较少,消解较容易,本钱低廉,可适用于食物中铅含量测定,运算机联用后的新型极谱仪,专门适合于大量样品分析或基层实验室利用。

由实验可知铅含量在01020～L范围内峰电流与浓度成线性关系。

回归分析相关系数r=。

假设取样品210g（或mL）,定容体积为10mL,样品检出含量为kg（或mg/L）。

假设取样品定容体积为10mL,样品检出含量为0102mg/L。

样品分析：

制药方面（氯霉素）

氯霉素（Chloramphenicol,CAP）是一种杀菌力很强的广谱抗生素,它通过与核糖体的50s亚单位结合,抑制细菌蛋白质的合成.它对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有较好的抑制作用,对立克次体、衣原体也有抑制作用.氯霉素因其效高价廉,曾在畜牧业中广为应用,但由于含有硝基,有严峻的毒副作用,能引发人的再生障碍性贫血、粒状白细胞缺乏症和新生儿、早产儿灰色综合症等疾病,对人类健康组成庞大的潜在要挟.因此,氯霉素残留问题已引发国际组织和各国政府的高度重视,许多国家明令禁止在食源性动物中利用氯霉素,并严格规定了氯霉素的残留限量,我国也正式将氯霉素及其盐酯等制剂列为禁用药,在畜产品和水产品等质量监测中,氯霉素残留是必检项目

目前,氯霉素的测定方式有紫外分光光度法、放射免疫法、酶联免疫法、微生物法、气相色谱法、高效液相色谱法和高效液相色谱—质谱法,这些方式或灵敏度不高或操作复杂、需要昂贵仪器,难以普遍普及应用.单扫描示波极谱法测定氯霉素,方式简便快速,不仅能够用来测定纯度较高的氯霉素制剂,也能够用来研究氯霉素在生物体内的残留及代谢行为,方式回收率在96%～105%之间,结果准确,重现性好.

环境水质检测（硝酸根、亚硝酸根）

N-亚硝基化合物是强致癌物,反映前体之一是亚硝酸根,而硝酸根经微生物作用会转变成亚硝酸根而显现毒性作用,因此,硝酸根、亚硝酸根的测定成为环境监测的重要项目。

硝酸根的测定通常采纳分光光度法和电位分析法,亚硝酸根的测定常采纳分光光度法和荧光法。

最近几年,用极谱法测定硝酸根、亚硝酸根己有一些报导,用极谱法同时测定硝酸根、亚硝酸根具有快速、灵敏、取样量少、干扰小等优势,不需预处置,可同时测定环境水样中微量硝酸根和亚硝酸根。

实验说明，关于10μg/10mLNO3-，浓硫酸用量在8-羟基喹啉用量在，静置15-20min,P0波i’P最大且大体稳固，实验时选取用量别离为、.

由上图曲线一、2及两回归方程很容易患出:

相同i’P对应的NO3-浓度与NO2-浓度相差倍,与转换系数相吻合.说明本方式同时测定NO3-和NO2-是可行的.

　样品分析水样用快速定量滤纸过滤,除去其中的颗粒物.取必然量（视硝酸根和亚硝酸根含量而定）水样于20mL烧杯中,平行二份,加入在电热板上低温蒸干,以下按实验方式操作,.

微量元素的测定（蔬菜中的微量铜）

铜是人体必需的微量元素，具有重要的生理功能和营养作用．铜参与造血进程要紧阻碍铁的吸收、输送和利用（血红蛋白及细胞色素系统的合成）．铜能够促使无机铁变成有机铁，由三价铁转变成二价铁，加速血红蛋白及卟啉的合成．缺铜将显现“低血铜症”，使代谢进程显现一系列病理改变．过量的铜对人体有害，会因蓄积而中毒.食物卫生标准中对铜的限量规定为：

豆类20mg/kg；粮食、蔬菜、水果类10mg/kg．铜的测定通常采纳分光光度法，关于铜的电化学法测定—单扫描极谱法测定蔬菜中的微量铜准确、简便、选择性好．

实验测得：

以铜的浓度为横坐标，峰电流为纵坐标作工作曲线．Cu（Ⅱ）在范围内与峰电流呈线性关系．其回归方程IY"=+相关系数R=

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