第六章極譜儀

第六章極譜儀第1頁，共22頁。第六章極譜儀HY-1F第2頁，共22頁。*

伏安分析法：以測定電解過程中的電流-電壓曲線為基礎(chǔ)的電化學分析方法。極譜分析法：采用滴汞電極的伏安分析法。一極譜分析法的定義第一節(jié)極譜法原理第3頁，共22頁。*

極譜儀簡圖一極譜分析法的定義B為直流電源，可變電阻R和滑線電阻DE控制加在電解池兩端電壓，由伏特表V指示，外加電壓引起電解池內(nèi)電流變化，由電流計G讀出。該裝置可記錄電流-電位曲線。第4頁，共22頁。*

滴汞電極構(gòu)造一極譜分析法的定義第5頁，共22頁。*電壓由0.2V逐漸增加到1.2V左右，繪制電流-電壓曲線。二.極譜分析過程

以Pb2+（10-3mol/L）為例第6頁，共22頁。*

圖中①～②段，僅有微小的電流流過，未達到Pb2+的分解電壓，這時的電流稱為“殘余電流”或背景電流。二.極譜分析過程第7頁，共22頁。*②～③電流開始上升階段，外加電壓到達Pb2+的分解電壓，Pb2+開始在滴汞電極上反應(yīng)。③～④Pb2+在電極附近迅速被還原，電解電流急劇上升。二.極譜分析過程

第8頁，共22頁。*④～⑤極限擴散電流階段。由于溶液靜止，電極附近的鉛離子在電極表面迅速反應(yīng)，此時，產(chǎn)生濃度梯度（厚度約0.05mm的擴散層），電極反應(yīng)受濃度擴散控制。在④處，達到擴散平衡。

i=K(c0-cs)Id=Kc0二.極譜分析過程第9頁，共22頁。*

平衡時，電解電流僅受擴散運動控制，形成：極限擴散電流id。（極譜定量分析的基礎(chǔ)）

圖中③處電流隨電壓變化的比值最大，此點對應(yīng)的電位稱為半波電位。（極譜定性的依據(jù)）二.極譜分析過程第10頁，共22頁。*三.極譜曲線形成條件

(1)待測物質(zhì)的濃度要小，快速形成濃度梯度。(2)溶液保持靜止，使擴散層厚度穩(wěn)定，待測物質(zhì)僅依靠擴散到達電極表面。

(3)電解液中含有較大量的惰性電解質(zhì)，使待測離子在電場作用力下的遷移運動降至最小。第11頁，共22頁。*四.滴汞電極的特點

a.汞滴不斷滴落，使電極表面不斷更新，重復性好。(受汞滴周期性滴落的影響，汞滴面積的變化使電流呈快速鋸齒性變化)；b.氫在汞上的超電位較大；c.汞容易提純。第12頁，共22頁。*五、單掃描極譜分析法單掃描極譜法（也稱為直流示波極譜法）：在一滴汞生長的后期，將一線性變化的電壓施加于電解池上，電解待測物質(zhì)，檢測電信號，在一滴汞上獲得一個完整的極譜波，根據(jù)此極譜波進行分析的方法。第13頁，共22頁。*

掃描周期短，在一滴汞上可完成一次掃描，電壓和電流變化曲線如圖所示：

ip

峰電流；Ep

峰電流位。

ip

c

定量依據(jù)（1）快速掃描時，汞滴附近的待測物質(zhì)瞬間被還原，產(chǎn)生較大的電流，圖中b~c段；（2）來不及形成擴散平衡，電流下降，圖中

c~d段；（3）形成擴散平衡,電流穩(wěn)定,擴散控制,圖中d~e段；五、單掃描極譜分析法第14頁，共22頁。*

與經(jīng)典極譜方法相比：（1）速度快一滴汞上即能形成一條曲線,經(jīng)典極譜需40~80滴汞；（2）檢測靈敏度高峰電流比極限擴散電流大。

n=1

時,大2倍;n=2時,大5倍。五、單掃描極譜分析法第15頁，共22頁。*

將電解與富集兩個過程相結(jié)合，首先將待測離子電解沉積在電極上，然后反向掃描，使已經(jīng)沉積的物質(zhì)點解溶出。陽離子：陽離子溶出伏安法，點解富集時，工作電極為陰極，溶出時向陽極方向掃描。六、溶出伏安法第16頁，共22頁。*七.定量分析方法

(1)比較法(完全相同條件)

cs;hs

標準溶液的濃度和波高;(2)標準曲線法(3)標準加入法第17頁，共22頁。第二節(jié)極譜儀結(jié)構(gòu)電解池小面積工作電極參比電極待測溶液{懸汞電極石墨電極鉑電極伏安分析極譜分析滴汞電極第18頁，共22頁。二電極極譜儀電路示意圖二電極系統(tǒng)與三電極系統(tǒng)第19頁，共22頁。三電極極譜儀電路示意圖W:工作電極R:參比電極C:輔助電極i:由W和C電路獲得二電極系統(tǒng)與三電極系統(tǒng)第20頁，共22頁。*第三節(jié)、極譜法的應(yīng)用一、無機離子的測定特別適合于微量雜質(zhì)的測定，如微量Cu、Pb、Cd、Pb、Cd、Ni、Co、Mn、Cr、Zn、Mn、W