第五章極譜分析

1、捷克物理化學(xué)家海洛夫斯基捷克物理化學(xué)家海洛夫斯基19221922年首先提出來(lái)的一年首先提出來(lái)的一種電化學(xué)分析方法（種電化學(xué)分析方法（J.HeyrovskyJ.Heyrovsky，由于發(fā)明和發(fā)，由于發(fā)明和發(fā)展極譜法，獲展極譜法，獲19591959年年NodelNodel化學(xué)獎(jiǎng)）化學(xué)獎(jiǎng)） 。自自19251925年海洛夫斯基和方志益三制造出第一臺(tái)筆錄年海洛夫斯基和方志益三制造出第一臺(tái)筆錄式極譜儀以來(lái)，至今已有式極譜儀以來(lái)，至今已有7676年的歷史。這一時(shí)期中，年的歷史。這一時(shí)期中，極譜儀器和分析方法都有了顯著的進(jìn)步：在儀器上，極譜儀器和分析方法都有了顯著的進(jìn)步：在儀器上，從經(jīng)典極譜發(fā)展到交流極譜、示

2、波極譜、方波極譜、從經(jīng)典極譜發(fā)展到交流極譜、示波極譜、方波極譜、脈沖極譜等新的儀器品種；分析方法上，發(fā)展了極脈沖極譜等新的儀器品種；分析方法上，發(fā)展了極譜催化波、平行和譜催化波、平行和H H催化波、固定電極溶出法等新催化波、固定電極溶出法等新的方法。這些發(fā)展，使極譜分析的靈敏度和選擇性的方法。這些發(fā)展，使極譜分析的靈敏度和選擇性不斷提高，然而，自不斷提高，然而，自9090年代以來(lái)，由于其它儀器技年代以來(lái)，由于其它儀器技術(shù)的發(fā)展，使得其應(yīng)用范圍縮小。術(shù)的發(fā)展，使得其應(yīng)用范圍縮小。極譜分析是一種利用可還原或可氧化物質(zhì)在電解極譜分析是一種利用可還原或可氧化物質(zhì)在電解池中所產(chǎn)生的電流池中所產(chǎn)生的電流-

3、 -電壓曲線來(lái)進(jìn)行分析的方法。電壓曲線來(lái)進(jìn)行分析的方法。根據(jù)陰極材料不同，極譜分析可以分為兩類：根據(jù)陰極材料不同，極譜分析可以分為兩類：一類用液態(tài)電極（如滴汞電極）作指示電極，電一類用液態(tài)電極（如滴汞電極）作指示電極，電極表面可以周期性自動(dòng)更新，稱為極譜法；極表面可以周期性自動(dòng)更新，稱為極譜法；另一類則用固態(tài)電極或面積固定的電極（如懸汞另一類則用固態(tài)電極或面積固定的電極（如懸汞電極、石墨電極、金盤電極）作指示電極，電極電極、石墨電極、金盤電極）作指示電極，電極表面不能周期自動(dòng)更新，稱為伏安法。表面不能周期自動(dòng)更新，稱為伏安法。 電解分析：以左圖所示的電解分析：以左圖所示的電解池為例，假設(shè)還原離

4、電解池為例，假設(shè)還原離子為子為CdCd2+2+，當(dāng)外加電解電，當(dāng)外加電解電壓達(dá)到壓達(dá)到CdCd2+2+的分解電壓時(shí)，的分解電壓時(shí)，它就會(huì)在陰極上還原稱為它就會(huì)在陰極上還原稱為金屬金屬CdCd，反應(yīng)結(jié)束后，稱，反應(yīng)結(jié)束后，稱量量CdCd的重量即可求得溶液的重量即可求得溶液中離子得濃度。為了使加中離子得濃度。為了使加快分析速度采用快分析速度采用3 3種方法：種方法：擴(kuò)大陰極表面、加大電解擴(kuò)大陰極表面、加大電解電流、攪拌。電流、攪拌。Cd2+在電解分析中，如果讓陽(yáng)極接地，則外加電壓全部落到在電解分析中，如果讓陽(yáng)極接地，則外加電壓全部落到陰極上，此時(shí)陰極電壓又叫陰極電位。電解分析對(duì)離子陰極上，此時(shí)陰極

5、電壓又叫陰極電位。電解分析對(duì)離子的選擇性在于，不同離子具有不同的還原電位，若控制的選擇性在于，不同離子具有不同的還原電位，若控制電解電壓不變，只有還原電位等于陰極電位的才能在陰電解電壓不變，只有還原電位等于陰極電位的才能在陰極上還原，因此這種方法的選擇性好，是制備純金屬的極上還原，因此這種方法的選擇性好，是制備純金屬的經(jīng)典方法。經(jīng)典方法。電極分析的局限性在于：稱量誤差影響測(cè)定的靈敏度，電極分析的局限性在于：稱量誤差影響測(cè)定的靈敏度，以萬(wàn)分之一的天平為例，若希望測(cè)定誤差小于以萬(wàn)分之一的天平為例，若希望測(cè)定誤差小于1%，100ml溶液中至少要含溶液中至少要含10mg金屬離子，當(dāng)待測(cè)離子是銅金屬離子

6、，當(dāng)待測(cè)離子是銅(63.54)，可算出該測(cè)定的最低濃度為，可算出該測(cè)定的最低濃度為(10100/63.54)=1.5710-3mol /L，可見(jiàn)對(duì)低濃度溶液，可見(jiàn)對(duì)低濃度溶液用電解分析是不適宜的。用電解分析是不適宜的。 此外在電解分析中，人們還發(fā)現(xiàn)外加電解電壓往往此外在電解分析中，人們還發(fā)現(xiàn)外加電解電壓往往大于理論電解電壓，使得電解效率降低。大于理論電解電壓，使得電解效率降低。I陰極電位陰極電位-V離子還原電位理論曲線理論曲線實(shí)際曲線實(shí)際曲線 = RTnF lnCd2+ CdO+ = RTnF lnCd2+O+Cd2+2e+Hg CdCd（HgHg） 按照歐姆定律，電解池電按照歐姆定律，電解池

7、電阻一定時(shí)，電壓與電流呈阻一定時(shí)，電壓與電流呈正比?，F(xiàn)象正比?，F(xiàn)象-極化極化-為什么？為什么？研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致電壓電流偏離理論值（極化或研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致電壓電流偏離理論值（極化或過(guò)電位過(guò)電位或或超超電壓電壓）的原因有）的原因有2個(gè)，一是溶液本體中的離子來(lái)不及遷個(gè)，一是溶液本體中的離子來(lái)不及遷移到陰極上還原，導(dǎo)致電流下降；二是離子雖然到達(dá)了移到陰極上還原，導(dǎo)致電流下降；二是離子雖然到達(dá)了陰極表面，但是由于陰極材料的電化學(xué)性質(zhì)不能及時(shí)還陰極表面，但是由于陰極材料的電化學(xué)性質(zhì)不能及時(shí)還原。人們把前者叫作濃差極化（與濃度有關(guān)），后者叫原。人們把前者叫作濃差極化（與濃度有關(guān)），后者叫作電化學(xué)極化（與電極性質(zhì)有關(guān)

8、）。當(dāng)濃差極化程度達(dá)作電化學(xué)極化（與電極性質(zhì)有關(guān)）。當(dāng)濃差極化程度達(dá)到電流不隨外加電壓增加而上升時(shí)，稱為完全極化，此到電流不隨外加電壓增加而上升時(shí)，稱為完全極化，此時(shí)的電流值叫作時(shí)的電流值叫作極限擴(kuò)散電流極限擴(kuò)散電流。極化現(xiàn)象導(dǎo)致原電池的輸出電壓降低，電解池的電解電極化現(xiàn)象導(dǎo)致原電池的輸出電壓降低，電解池的電解電壓升高。為了減輕極化對(duì)電解的影響，工業(yè)上采用去極壓升高。為了減輕極化對(duì)電解的影響，工業(yè)上采用去極劑減輕電化學(xué)極化，利用攪拌減少濃差極化，以提高電劑減輕電化學(xué)極化，利用攪拌減少濃差極化，以提高電解效率，節(jié)約生產(chǎn)能耗。解效率，節(jié)約生產(chǎn)能耗。顯然，濃差極化隱含著：隨著外加電解電壓增加至顯然，

9、濃差極化隱含著：隨著外加電解電壓增加至電解電流下降（產(chǎn)生濃差極化）時(shí)的某一點(diǎn)電流值電解電流下降（產(chǎn)生濃差極化）時(shí)的某一點(diǎn)電流值與濃度有關(guān)，濃度越高到達(dá)濃差極化的電流越大。與濃度有關(guān)，濃度越高到達(dá)濃差極化的電流越大。海洛夫斯基認(rèn)識(shí)到濃差極化隱含的定量分析意義，海洛夫斯基認(rèn)識(shí)到濃差極化隱含的定量分析意義，從加劇濃差極化、選擇適宜的陰極材料入手，提出從加劇濃差極化、選擇適宜的陰極材料入手，提出了極譜分析方法。了極譜分析方法。如何加劇濃差極化呢？如何加劇濃差極化呢？1. 1. 不攪拌，靜止條件下電解；不攪拌，靜止條件下電解；2. 2. 減小陰極表面，增加電流密度。減小陰極表面，增加電流密度。為什么要選

10、擇適宜的陰極材料呢？為什么要選擇適宜的陰極材料呢？這與電化學(xué)極化有關(guān)。由于不同離子的還原電位不這與電化學(xué)極化有關(guān)。由于不同離子的還原電位不同，如果溶液中含有的大量氫離子在其它離子還原同，如果溶液中含有的大量氫離子在其它離子還原之前還原，即使大幅度提高電解電壓也不會(huì)產(chǎn)生濃之前還原，即使大幅度提高電解電壓也不會(huì)產(chǎn)生濃差極化。因此，只有想辦法找到一種陰極材料差極化。因此，只有想辦法找到一種陰極材料因此，只有想辦法找到因此，只有想辦法找到一種陰極材料，它能夠一種陰極材料，它能夠使氫離子的還原電位移使氫離子的還原電位移動(dòng)到大多數(shù)待測(cè)離子之動(dòng)到大多數(shù)待測(cè)離子之后還原，這樣就不會(huì)影后還原，這樣就不會(huì)影響這些

11、離子的測(cè)定了。響這些離子的測(cè)定了。I陰極電位陰極電位-VC1xC2xC3xC4xC5x選擇什么陰極材料適宜呢？選擇什么陰極材料適宜呢？陰極材料（對(duì)陰極材料（對(duì)H+） 過(guò)電位過(guò)電位 （V，A=0.01/cm）Pt0.068Cu0.581Hg1.10Zn0.746Pb1.090以上數(shù)據(jù)反映，用以上數(shù)據(jù)反映，用Hg作為陰極材料最好，它不僅對(duì)作為陰極材料最好，它不僅對(duì)氫的過(guò)電位大，而且本身是液體，可以作成自動(dòng)更氫的過(guò)電位大，而且本身是液體，可以作成自動(dòng)更新的液體電極，避免還原物質(zhì)滯留在電極中。新的液體電極，避免還原物質(zhì)滯留在電極中。極限電流測(cè)量系統(tǒng)示意極限電流測(cè)量系統(tǒng)示意玻玻璃璃毛毛細(xì)細(xì)管管參比電極參

12、比電極鉑電極鉑電極金屬汞金屬汞塑料軟管塑料軟管IVM。電位器電位器電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)+電解電壓電解電壓接地電位接地電位陰極電位陰極電位= =？離子在陰極上的析出順序：還原電位越正的離子越先還離子在陰極上的析出順序：還原電位越正的離子越先還原，離子在陰極上還原析出與汞形成合金，稱為該金屬原，離子在陰極上還原析出與汞形成合金，稱為該金屬的汞齊，如銅汞齊、銀汞齊等。由于還原析出，故又把的汞齊，如銅汞齊、銀汞齊等。由于還原析出，故又把離子在滴汞電極上的還原電位稱為析出電位。在相同溶離子在滴汞電極上的還原電位稱為析出電位。在相同溶液介質(zhì)中，不同液介質(zhì)中，不同離子析出電位離子析出電位是不同的。是不同的。id陰極

13、電位陰極電位 -V12idI極譜圖中電流震蕩源自滴汞極譜圖中電流震蕩源自滴汞周期的沖放電電流，周期的沖放電電流，半波電半波電位位與離子還原特性有關(guān)，是與離子還原特性有關(guān)，是極譜定性的依據(jù)。極譜定性的依據(jù)。殘余電流殘余電流主要來(lái)自前還原物主要來(lái)自前還原物質(zhì)，如水和試劑中的雜質(zhì)。質(zhì)，如水和試劑中的雜質(zhì)。半波電位半波電位可逆波：電解電壓或電可逆波：電解電壓或電極反應(yīng)過(guò)程符合能斯特極反應(yīng)過(guò)程符合能斯特方程、無(wú)明顯過(guò)電位的方程、無(wú)明顯過(guò)電位的極譜波。電極反應(yīng)速度極譜波。電極反應(yīng)速度快，波形跨度小。極譜快，波形跨度小。極譜波上任一點(diǎn)的電流都受波上任一點(diǎn)的電流都受擴(kuò)散速度控制。不可逆擴(kuò)散速度控制。不可逆波波

14、則與可逆波相反。波波則與可逆波相反。-Ed.e0id12id可逆波可逆波不可逆波不可逆波13241.1.還原波還原波2.2.氧化波氧化波3.3.綜合波綜合波還原還原氧化氧化還原波還原波: : 待測(cè)離子在極譜陰極待測(cè)離子在極譜陰極上還原所產(chǎn)生的極譜波。上還原所產(chǎn)生的極譜波。氧化波：待測(cè)離子在極譜陰極氧化波：待測(cè)離子在極譜陰極上氧化所產(chǎn)生的極譜波。上氧化所產(chǎn)生的極譜波。若工作電極作陰極，則若工作電極作陰極，則陰極的最正的電位為析陰極的最正的電位為析出電位，正離子析出，出電位，正離子析出，或稱或稱還原電位還原電位；0-Ed.e12還原還原氧化氧化工作電極工作電極作陰極作陰極工作電極工作電極作陽(yáng)極作陽(yáng)

15、極分解電壓指電解池中電極上產(chǎn)生明顯、迅速和連續(xù)不斷的電分解電壓指電解池中電極上產(chǎn)生明顯、迅速和連續(xù)不斷的電極反應(yīng)時(shí)，所需要的最小外加電壓。此時(shí)工作電極的電位叫極反應(yīng)時(shí)，所需要的最小外加電壓。此時(shí)工作電極的電位叫做析出電位。做析出電位。若工作電極作陽(yáng)極，則若工作電極作陽(yáng)極，則陽(yáng)極的最負(fù)的電位為析陽(yáng)極的最負(fù)的電位為析出電位，負(fù)離子析出，出電位，負(fù)離子析出，又稱又稱氧化電位氧化電位?？赡娌ㄅc不可逆波的特點(diǎn)可逆波與不可逆波的特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)可逆波可逆波不可逆波不可逆波過(guò)電位過(guò)電位無(wú)無(wú)有有電極反應(yīng)速度電極反應(yīng)速度快快慢慢擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度慢慢快快波形跨度波形跨度小，約小，約0.10.1V V大，約大，約0.3

16、0.30.40.4V VNernstNernst公式公式適用適用不能簡(jiǎn)單套用不能簡(jiǎn)單套用一般，簡(jiǎn)單金屬離子還原為金屬并生成該金屬的汞齊屬于一般，簡(jiǎn)單金屬離子還原為金屬并生成該金屬的汞齊屬于可逆波，如可逆波，如Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+等。等。 化合物中離子間化合物中離子間的重組常為不可逆波，如的重組常為不可逆波，如VO3-（偏礬酸根）（偏礬酸根）+e+4H+ V02+（氧礬二價(jià)離子）（氧礬二價(jià)離子）+2H2OO2+2H+2e H2O2 （-0.05v） H2O2+2H+2e 2H2O （-0.90v）溶液中溶解氧含量越高，溶液中溶解氧含量越高，干擾電流就越大。但是干擾電流就越大。但

17、是由于氧波的形成是電化由于氧波的形成是電化學(xué)極化的結(jié)果，因此相學(xué)極化的結(jié)果，因此相同濃度條件下，如果陰同濃度條件下，如果陰極電位變化較快，氧波極電位變化較快，氧波的還原電流就會(huì)減小。的還原電流就會(huì)減小。氧波的危害是作為不可逆波占去極譜分析的氧波的危害是作為不可逆波占去極譜分析的“黃金黃金區(qū)段區(qū)段”，使其它離子的測(cè)定不能順利進(jìn)行。消除方，使其它離子的測(cè)定不能順利進(jìn)行。消除方法是從待測(cè)溶液中驅(qū)除氧，可采用以下方法。法是從待測(cè)溶液中驅(qū)除氧，可采用以下方法。-Ed.eid-0.05-0.90由于可逆波上任何一點(diǎn)電流大小都受擴(kuò)散速度的由于可逆波上任何一點(diǎn)電流大小都受擴(kuò)散速度的影響，波形好。故是最受歡迎的

18、波形。不可逆波影響，波形好。故是最受歡迎的波形。不可逆波雖也可用于分析，但效果較差，不受歡迎。不過(guò)，雖也可用于分析，但效果較差，不受歡迎。不過(guò)，兩者的劃分也不是絕對(duì)的，有的不可逆波在改變兩者的劃分也不是絕對(duì)的，有的不可逆波在改變底液（改變測(cè)定介質(zhì)）時(shí)，也可變?yōu)榭赡娌?；反底液（改變測(cè)定介質(zhì)）時(shí)，也可變?yōu)榭赡娌ǎ环粗?，亦然。之，亦然?經(jīng)典極譜的極限擴(kuò)散電流與待測(cè)離子濃度的關(guān)系，可以經(jīng)典極譜的極限擴(kuò)散電流與待測(cè)離子濃度的關(guān)系，可以用尤考維奇（用尤考維奇（Ilkovic）方程來(lái)描述。）方程來(lái)描述。Id=607nD1/2m2/3t1/6平均極限平均極限擴(kuò)散電流擴(kuò)散電流電子轉(zhuǎn)移數(shù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系

19、數(shù)汞質(zhì)量流速汞質(zhì)量流速待測(cè)離子在待測(cè)離子在滴汞電極上滴汞電極上還原的濃度還原的濃度由上式可見(jiàn)，影響擴(kuò)散系數(shù)的因素，如離子強(qiáng)度、離子由上式可見(jiàn)，影響擴(kuò)散系數(shù)的因素，如離子強(qiáng)度、離子淌度、溫度、溶液粘度等；影響滴汞電極流速、汞滴大淌度、溫度、溶液粘度等；影響滴汞電極流速、汞滴大小、汞滴切向運(yùn)動(dòng)等毛細(xì)管特性和汞柱高度等因數(shù)都會(huì)小、汞滴切向運(yùn)動(dòng)等毛細(xì)管特性和汞柱高度等因數(shù)都會(huì)影響擴(kuò)散電流。影響擴(kuò)散電流。經(jīng)典極譜中，電壓掃描范圍約經(jīng)典極譜中，電壓掃描范圍約1-2伏伏/10分鐘，約分鐘，約7秒秒1滴滴汞，一次測(cè)定約消耗汞，一次測(cè)定約消耗100-150滴汞。滴汞。經(jīng)典極譜中，每滴汞周期的電解電壓變化約幾個(gè)毫

20、經(jīng)典極譜中，每滴汞周期的電解電壓變化約幾個(gè)毫伏，電壓變化小，又稱為恒電位極譜。每滴汞的生伏，電壓變化小，又稱為恒電位極譜。每滴汞的生成與滴落導(dǎo)致的沖放電電流，稱為充電電流或電容成與滴落導(dǎo)致的沖放電電流，稱為充電電流或電容電流，其數(shù)值相當(dāng)于電流，其數(shù)值相當(dāng)于10-5mol/L離子還原產(chǎn)生的電流，離子還原產(chǎn)生的電流，因此影響了經(jīng)典極譜對(duì)微量或痕量組分的測(cè)定。因此影響了經(jīng)典極譜對(duì)微量或痕量組分的測(cè)定。經(jīng)典極譜分析耗時(shí)長(zhǎng)，每個(gè)樣品一般需要經(jīng)典極譜分析耗時(shí)長(zhǎng)，每個(gè)樣品一般需要10分鐘；分鐘；消耗的汞也多。消耗的汞也多。分辨率較低，要求相鄰離子半波電位相差分辨率較低，要求相鄰離子半波電位相差100mv;每

21、滴汞上的電位變化緩慢，使得不可逆波有足夠的每滴汞上的電位變化緩慢，使得不可逆波有足夠的時(shí)間還原產(chǎn)生極譜波，干擾測(cè)定，如氧波。時(shí)間還原產(chǎn)生極譜波，干擾測(cè)定，如氧波。殘余電流殘余電流殘余電流殘余電流及其扣除及其扣除主要來(lái)自電容電流，雜質(zhì)的影響可純化試主要來(lái)自電容電流，雜質(zhì)的影響可純化試劑和分析用水解決。劑和分析用水解決。講解電容電流的極性、大小變化規(guī)律。講解電容電流的極性、大小變化規(guī)律。儀器改進(jìn)與減少電容電流的關(guān)系。儀器改進(jìn)與減少電容電流的關(guān)系。待測(cè)離子還原電位到達(dá)之前，電解池中通過(guò)的待測(cè)離子還原電位到達(dá)之前，電解池中通過(guò)的微小電流叫作微小電流叫作殘余電流殘余電流。遷移電流遷移電流遷移電流遷移電流

22、及消除及消除實(shí)際測(cè)得電流包括待測(cè)離子的還原電流和待測(cè)實(shí)際測(cè)得電流包括待測(cè)離子的還原電流和待測(cè)離子在電場(chǎng)下的遷移電流，為了減少待測(cè)離子離子在電場(chǎng)下的遷移電流，為了減少待測(cè)離子在電場(chǎng)下的遷移電流，減少測(cè)定誤差，借助加在電場(chǎng)下的遷移電流，減少測(cè)定誤差，借助加入入大量非測(cè)定離子（支持電解質(zhì)）大量非測(cè)定離子（支持電解質(zhì)），而測(cè)定離，而測(cè)定離子的濃度遠(yuǎn)低欲非測(cè)定離子，這樣待測(cè)離子在子的濃度遠(yuǎn)低欲非測(cè)定離子，這樣待測(cè)離子在遷移電流中所占份額就可以忽略不計(jì)。遷移電流中所占份額就可以忽略不計(jì)。當(dāng)電解池外加電壓時(shí)形成電場(chǎng)，即使沒(méi)有電解當(dāng)電解池外加電壓時(shí)形成電場(chǎng)，即使沒(méi)有電解反應(yīng)發(fā)生，由于電場(chǎng)庫(kù)侖引力作用，溶液中離

23、反應(yīng)發(fā)生，由于電場(chǎng)庫(kù)侖引力作用，溶液中離子定向移動(dòng)所產(chǎn)生的電流，叫作子定向移動(dòng)所產(chǎn)生的電流，叫作遷移電流遷移電流。極譜極大極譜極大極譜極大極譜極大及其消除及其消除產(chǎn)生原因是由于電極表面附近溶液出現(xiàn)切產(chǎn)生原因是由于電極表面附近溶液出現(xiàn)切向流動(dòng)。使到達(dá)電極表面的離子突然增加，可向流動(dòng)。使到達(dá)電極表面的離子突然增加，可加入明膠或動(dòng)物膠消除，同時(shí)應(yīng)注意電極末端加入明膠或動(dòng)物膠消除，同時(shí)應(yīng)注意電極末端的平整。的平整。 氧波氧波去除氧波可以選擇以下方法之一：去除氧波可以選擇以下方法之一：1. 1. 通入惰性氣體，常用氮?dú)?。通入惰性氣體，常用氮?dú)狻?. 2. 在中性或堿性溶液中，加入亞硫酸鈉除氧，反應(yīng)為在中

24、性或堿性溶液中，加入亞硫酸鈉除氧，反應(yīng)為2 2SOSO3 32-2-+O+O2 2 2SO 2SO4 42-2- 但在酸性溶液中，不宜用它除氧，因?yàn)榈谒嵝匀芤褐?，不宜用它除氧，因?yàn)镾OSO3-3-也會(huì)出波。也會(huì)出波。3. 3. 在強(qiáng)酸性溶液中，加入在強(qiáng)酸性溶液中，加入NaNa2 2COCO3 3產(chǎn)生產(chǎn)生COCO2 2，或加入鐵粉產(chǎn)，或加入鐵粉產(chǎn)生生H H2 2，可除氧。，可除氧。4. 4. 在酸性溶液中，加入抗壞血酸也能達(dá)到良好的除氧目在酸性溶液中，加入抗壞血酸也能達(dá)到良好的除氧目的。的。氫波氫波雖然通過(guò)選擇汞作為陰極，可以把氫離子的還原雖然通過(guò)選擇汞作為陰極，可以把氫離子的還原電位移動(dòng)到多

25、數(shù)離子的還原電位之后，使氫離子電位移動(dòng)到多數(shù)離子的還原電位之后，使氫離子在酸性溶液中的還原電位約達(dá)在酸性溶液中的還原電位約達(dá)-1.2V-1.2V，但是還會(huì)影，但是還會(huì)影響與它的還原電位相近或更負(fù)的離子的測(cè)定，如響與它的還原電位相近或更負(fù)的離子的測(cè)定，如鋅和堿金屬離子，它們的還原電位均小于鋅和堿金屬離子，它們的還原電位均小于-1.1-1.1V V。因此對(duì)這些離子的測(cè)定，必須保證試液的因此對(duì)這些離子的測(cè)定，必須保證試液的pHpH處于處于堿性（氨水調(diào)節(jié)），才能進(jìn)行。堿性（氨水調(diào)節(jié)），才能進(jìn)行。前波干擾前波干擾極譜分析中，大量存在的還原電位較負(fù)的物質(zhì)還極譜分析中，大量存在的還原電位較負(fù)的物質(zhì)還原產(chǎn)生的

26、電流太大而導(dǎo)致后還原物質(zhì)的電流受到原產(chǎn)生的電流太大而導(dǎo)致后還原物質(zhì)的電流受到屏蔽的現(xiàn)象叫作前波干擾。屏蔽的現(xiàn)象叫作前波干擾。通過(guò)調(diào)節(jié)待測(cè)溶液的化學(xué)通過(guò)調(diào)節(jié)待測(cè)溶液的化學(xué)環(huán)境使得前后還原物質(zhì)的環(huán)境使得前后還原物質(zhì)的半波電位相差拉大可以部半波電位相差拉大可以部分解決，若干擾太大，必分解決，若干擾太大，必須進(jìn)行分離或放棄測(cè)定。須進(jìn)行分離或放棄測(cè)定。用于調(diào)節(jié)待測(cè)溶液化學(xué)環(huán)用于調(diào)節(jié)待測(cè)溶液化學(xué)環(huán)境的試劑組成稱為底液，境的試劑組成稱為底液，其選擇尚無(wú)理論指導(dǎo)，只其選擇尚無(wú)理論指導(dǎo)，只有采用已經(jīng)公認(rèn)的底液。有采用已經(jīng)公認(rèn)的底液。 1.1. 靈敏度較高，靈敏度較高，1010-2-2-10-10-5-5mol/

27、Lmol/L；2.2. 相對(duì)誤差較小（在儀器分析方法中）；相對(duì)誤差較?。ㄔ趦x器分析方法中）；3.3. 分析速度較快，在適宜的條件下，可以同時(shí)測(cè)分析速度較快，在適宜的條件下，可以同時(shí)測(cè)定多種離子；定多種離子；4.4. 分析需要試樣較少，一般幾分析需要試樣較少，一般幾mlml；5.5. 同一試樣可以多次測(cè)定（電流同一試樣可以多次測(cè)定（電流0.10.1mvmv）；）；6.6. 可以測(cè)定各種形態(tài)的有機(jī)、無(wú)機(jī)離子。可以測(cè)定各種形態(tài)的有機(jī)、無(wú)機(jī)離子。主要問(wèn)題：電容電流限制靈敏度進(jìn)一步提高。主要問(wèn)題：電容電流限制靈敏度進(jìn)一步提高。極譜催化波的形成必須借助一種或幾種試劑，能極譜催化波的形成必須借助一種或幾種試

28、劑，能使得待測(cè)離子的還原與氧化別同步進(jìn)行，相同數(shù)使得待測(cè)離子的還原與氧化別同步進(jìn)行，相同數(shù)量的還原離子被還原產(chǎn)生電流后，還原產(chǎn)物被吸量的還原離子被還原產(chǎn)生電流后，還原產(chǎn)物被吸附在陰極表面，又被氧化為離子進(jìn)入容易，循環(huán)附在陰極表面，又被氧化為離子進(jìn)入容易，循環(huán)參入還原，這樣相當(dāng)于提高了還原離子的濃度，參入還原，這樣相當(dāng)于提高了還原離子的濃度，使得測(cè)定電流倍增，大幅度提高靈敏度。甚至可使得測(cè)定電流倍增，大幅度提高靈敏度。甚至可達(dá)達(dá)1010-9-9-10-10-11-11mol/Lmol/L。A+ neB （電極反應(yīng)）（電極反應(yīng)）B +X A+ +Z（化學(xué)反應(yīng)）（化學(xué)反應(yīng)）氧化氧化劑被劑被消耗消耗被

29、吸附被吸附在電極在電極表面表面如何減小電容電流的影響？首先要了解電容電流如何減小電容電流的影響？首先要了解電容電流的產(chǎn)生、大小、電流方向？的產(chǎn)生、大小、電流方向？滴汞周期滴汞周期汞滴表面積由小到大汞滴表面積由小到大電流變化率由大到小電流變化率由大到小 id id汞汞滴滴表表面面積積變變化化極譜分析中，甘汞電極接地電位是人為規(guī)定的，極譜分析中，甘汞電極接地電位是人為規(guī)定的，但是甘汞電極本身的電位約但是甘汞電極本身的電位約0.24v0.24v，而不是，而不是“0”0”電位，因此在不外加電壓時(shí)，通過(guò)外電路，會(huì)把電位，因此在不外加電壓時(shí)，通過(guò)外電路，會(huì)把這一正電位加到陰極上，并隨著外加電壓的變化，這一

30、正電位加到陰極上，并隨著外加電壓的變化，疊加到陰極上。疊加到陰極上。如果外加電壓從正向如果外加電壓從正向負(fù)方向變化，而初始負(fù)方向變化，而初始正電位大于甘汞電極正電位大于甘汞電極電位，則陰極電位也電位，則陰極電位也會(huì)出現(xiàn)從正向負(fù)的變會(huì)出現(xiàn)從正向負(fù)的變化，化，充電電流也會(huì)出充電電流也會(huì)出現(xiàn)從負(fù)向正的變化現(xiàn)從負(fù)向正的變化。0+I0- Ed.e0.60.200.40.81.2- E外加汞滴表面積由小到大，意味著汞滴與溶液的接觸汞滴表面積由小到大，意味著汞滴與溶液的接觸界面也由小變大，總電容量隨之由小變大。但是界面也由小變大，總電容量隨之由小變大。但是在一滴汞的形成過(guò)程中，表面積的變化率是開(kāi)始在一滴汞的

31、形成過(guò)程中，表面積的變化率是開(kāi)始大，然后慢慢減小，故電容量的變化率也相應(yīng)由大，然后慢慢減小，故電容量的變化率也相應(yīng)由大到小，充電電流的變化率也由大到小，至汞滴大到小，充電電流的變化率也由大到小，至汞滴即將滴落時(shí)，電容量增加至最大，而變化率則最即將滴落時(shí)，電容量增加至最大，而變化率則最小，自然充電電流也最小。滴落后，周而復(fù)始。小，自然充電電流也最小。滴落后，周而復(fù)始。由此可見(jiàn)，要減少充由此可見(jiàn)，要減少充電電流的影響，只有電電流的影響，只有在一滴汞即將滴落時(shí)在一滴汞即將滴落時(shí)進(jìn)行測(cè)定。進(jìn)行測(cè)定。示波極譜利用了滴汞即將滴落前充電電流小這一示波極譜利用了滴汞即將滴落前充電電流小這一特點(diǎn)，把測(cè)定安排在汞

32、滴生成周期的后面。特點(diǎn)，把測(cè)定安排在汞滴生成周期的后面。 id id7s5s2s 測(cè)定測(cè)定有離子還原有離子還原無(wú)離子還原無(wú)離子還原1.1. 靈敏度高，約比經(jīng)典極譜法高靈敏度高，約比經(jīng)典極譜法高2 2個(gè)數(shù)量級(jí)；個(gè)數(shù)量級(jí)；2.2. 測(cè)定需要時(shí)間短，幾秒鐘；測(cè)定需要時(shí)間短，幾秒鐘；3.3. 分辨率高，相鄰還原物質(zhì)的半波電位差分辨率高，相鄰還原物質(zhì)的半波電位差35-35-5050mvmv可以分開(kāi)；可以分開(kāi)；4.4. 在靜止期可以讓前還原物質(zhì)還原，其干擾較小；在靜止期可以讓前還原物質(zhì)還原，其干擾較小；5.5. 降低不可逆波的干擾，如氧波（沒(méi)有足夠時(shí)間降低不可逆波的干擾，如氧波（沒(méi)有足夠時(shí)間還原）；還原）

33、；6.6. 極譜波呈峰形，提高了測(cè)量精度。極譜波呈峰形，提高了測(cè)量精度。為什么？為什么？電極電位變化慢，電極電位變化慢，濃度達(dá)到平衡！濃度達(dá)到平衡！Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+Cd2+陰極發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)，電極陰極發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)，電極表面附近的離子濃度狀況。表面附近的離子濃度狀況。電極電位變化快，電極電位變化快，形成濃度真空！形成濃度真空！經(jīng)經(jīng)典典極極譜譜示示波波極極譜譜峰高的測(cè)量峰高的測(cè)量陰極電位陰極電位 -VI陰極電位陰極電位 -Vh1hh2經(jīng)典極譜