线性扫描伏安法测微量铜
第4章 线性扫描伏安法
§1．2
线性扫描示波极谱法的分类 线性扫描示波极谱法可分为：
单扫描(single-Sweep)：加一次电压。叫扫描一
次。单扫描法是指在同一汞滴上只加一次扫描电 压，记录i-E曲线一次，待汞滴落下后，再在第二 滴汞滴上同样加一次电压。 多扫描(multi-sweep)：多扫描法则指在同一汞 滴上连续多次地施加扫描电压。
对于滴汞电极，将
代入上式，得
式中，α为转移系数，n α为电极反应中决定速度步 骤的电子转移数。 α <1，而n α ≤n，因此，不可逆 过程的峰电流ip不可逆< ip可逆，过程愈不可逆， ip愈小， 峰高也愈低。对于完全不可逆过程，如氧在汞电极 上还原，甚至不出现峰。这样可减小氧波对测定的 干扰。 由式可见，不可逆过程的峰电流ip仍与c*和v1/2成正 比。
图8 离子A和B共存时 l—E曲线
§3．2不可逆极谱波 设电极反应 假设(1)电流由电极反应速率所控制；(2)超电压大于0.12／n伏，逆反 应可忽略；(3)电极电位是时间的线性函数
(4)电极上的扩散为线性扩散。
式中，
是个函数，其图形如图9所示。
图9
的峰值为0.282，
，得25 ℃时峰电流
§3线性扫描极谱理论 §3．1可逆极谱波。 1．受扩散控制的极谱电流 Randles—Sevcik方程式 Sevcik早在1948年就推导了线性扫描示波极谱可逆电极 反应中线性扩散的电流方程式。 电极反应为
假设： (1)电极反应可逆； (2)电解前溶液中只有Ox，其浓度为c*； (3)Ox和Red均溶于溶液中： (4)滴汞电极上的扩散可看作线性扩散，并将其面积当作固 定。一般在汞滴生长期的最后2秒记录极谱曲线，此时汞滴 面积几乎不变化，没有对流运动的影响。
线性扫描伏安法实验
实验线性伏安法研究硫酸体系极化行为一．实验目的1. 掌握线性伏安法的基本原理；2.了解上述方法的实验操作和极化曲线的含义。
3.评估析氧和析氢极化的特性。
二、实验内容线性伏安法是以一线性变化电位施加于电解池上，以所得的电流---电极电位曲线为基础的分析和研究方法。
所施加扫描电位与时间的关系为：E=Ei-vt，电流与被测物质浓度c、扫描速度v等因素有关。
本实验是在电解池中注入0.05MH2SO4溶液，插入两个电极（工作电极与辅助电极），阴极将发生还原反应：2H++2e=H2，阳极将发生氧化反应：H2O=1/2O2+2H++2e。
为了测量工作电极的电极电势，需在电解池中加入一个参比电极（通常用甘汞电极），工作电极和参比电极连上电位计可测出电极电势，由于参比电极的电极电势是已知的，故可得到工作电极的电极电势。
实验中以较慢速率连续改变电位（扫描），记录相应的电流值，绘制成图即得极化曲线图，由图可求得极化电极电势。
Ｉ０ E电流－电势图三、实验主要仪器设备和材料1．仪器： ZHDY智能恒电位仪，铂、石墨为工作电极（研究电极），可根据不同需要选用不同工作电极，铂电极为对电极（辅助电极），饱和甘汞电极为参比电极。
2.试剂：硫酸水溶液，试剂为分析纯，使用二次重蒸水。
四、实验方法、步骤1. 在电解池中放入适量硫酸水溶液，插入工作电极、辅助电极和饱和甘汞电极。
然后将恒电位仪的接线分别与相应的电极连接，打开恒电位仪。
2. 测阴极极化曲线：打开电脑“ZHDY智能恒电位仪”程序，点击“设置”菜单中“实验设置”，选择“线性伏安法”，设定初始电位0V，终止电位-0.50V，静止时间为1秒，扫描速度0.002 V∙s-1,采样间隔为1mv，灵敏度为1mA/v，点击“确定”。
再点击“联机”，点“确定”，再点击“开始”菜单，即开始记录线性扫描伏安图，结束后，点“停止”。
保存图形。
然后在“实验设置”中改变扫描速度为0.005 V∙s-1,重复测定一次。
第4章--线性扫描伏安法分析
25℃时
对于阳极过程的峰电位
25℃时
3．影响峰电流的因素 (1)正去比极化剂浓度c*：当其它条件一定时，峰电流ip与被测物质的浓度c*成 这是线性扫描极谱法定量分析的基础。 (2)电极反应电子数n：当其它条件一定时，得 对决于定同极一谱浓图度峰的的不宽同度离 ，子n愈，大其，n峰愈的大宽，度ip愈愈大窄，，反如之图，7所则示愈。小。同时也
徐国宪等和高鸿等曾验证Randles—Sevcik方程式，认为 Sevcik的常数值过低，Randles的常数比较正确。
2．峰电位与半波电位的关系
可逆电极反应的峰电位Ep，与去极化剂的性质和底液的组成 有关，而与去极化剂的浓度无关。它与经典极谱的半波电位 E1/2有一定的关系。
对于阴极过程的峰电位
锯齿波发生器1产生快速线性变化电压通过电阻R加在电解池2的两极上， 产生的电流在电阻R上引起电位降，将此电位降经垂直放大器3放大后， 输入至示波器5的垂直偏向板上，代表电流坐标；而将电解池两极的电 压经水平放大器4放大后，输入示波器的水平偏向板上，代表电位坐标， 因此，从示波器的萤光屏上就能直接观察电流一电压曲线。
的精确度和重现性，通常采用 简便的导数示波极谱法。 导数极谱是记录di/dE(或di/dt) 对E或d2i/dE2(或d2i/dt2)对E的 关系曲线，通常称为导数极谱 波。 前者为一次导数极谱波，呈一 正峰和一负峰；后者为二次导 数极谱波，呈两正峰和一负峰， 如图11所示。 由图可见，导数波具有较强的 图11 分辨能力。一次导数波两峰间 的流物电值质流的ip”值浓，度i在p’或成一二正定次比条导，件数可下波作与峰为反电定应 量分析的依据。
水体中铜离子的含量测定111
循环伏安法测定溶液中金属离子浓度及电极表面积环科112班刘昂2104391112391目录一前言二实验测电极面积1实验目的.................................................. 错误！未定义书签。
2.实验原理.................. .................. .. (2)2.1 循环伏安法基本原理...................................... 错误！未定义书签。
2.2.1 线性扫描伏安法 (3)2.2.2 循环伏安法 (4)3 仪器和试剂 (4)4 实验步骤 (5)4.1 实验预处理及实验仪器操作........................ 错误！未定义书签。
4.2 数据及图像处理 (8)4.3 实验中出现的问题及解决办法 (8)5 结论.................. .................. (9)三活动收获四附件一活动日志附件二测溶液中铜离子浓度实验报告前言：根据线性扫描伏安法与循环伏安法的基本原理, 采用电化学中典型的K3[Fe(CN)6]电化学可逆系统，测量电极的峰电位，从而确定电极的粗糙度1.实验目的金属电极表面用肉眼观察是光滑的，但在显微镜下观测是非常粗糙的，电极表面一般呈现多晶状态，膜层本身由许多小晶粒构成，其表面粗糙度与晶粒尺寸相当。
多数情况下晶粒尺寸为几十至几百纳米，这也就是金属电极表面粗糙度的峰-峰值。
当金属电极的尺寸和间距较大时，电极表面粗糙度对器件性能的影响可以忽略。
但是，随着电化学技术的不断发展，电极表面粗糙度对器件的电流密度、析氢超电势、电容、电子传导率、表面能、等效面积、峰值电场、表面张力和薄膜电阻等参数具有重要的影响。
例如：①电极表面粗糙度越大，那么电极的电流密度越大，电流密度过高会产生不理想后果。
因为大多数电导体的电阻是有限的正值，会以热能的形式消散功率，为了要避免电导体因过热而被熔化或发生燃烧，并且防止绝缘材料遭到损坏，电流密度必须维持在过高值以下。
线性电势扫描伏安法
第二节 传荷过程控制下的小幅度三角波电势扫描法
小幅度的三角波信号，频率较高，单向极化时间很短， 浓差极化忽略不计，电极处于电荷传递过程控制。
一、电极处于理想极化状态，且溶液电阻可忽略 在扫描电势范围内没有电化学反应发生，且Ru可忽略。
单程扫描过程中响应 电流恒定不变：
因为：
所以，在B点电势换向的瞬间，电流由
v对暂态极化曲线的形状和数值影响较大
3. 线性电势扫描伏安曲线与取样电流伏安曲线
相同点： 都是i-E关系曲线 不同点：
取样电流伏安曲线 在一系列不同幅值的电势阶跃后相同时刻采集电流数据。 对每个不同的E，极化时间是相同的。
线性电势扫描伏安曲线
电势连续线性变化时的电流绘制成i-E关系曲线。 不同电势下采集电流数据前所持续的时间是不同的，电 势、时间均在变化。
CO (0, t) et
CR (0, t)
整理后得到，积分方程
方程的解就是电流函数i(t)，即电流-时间的函数。电势与时间呈 线性关系，可转换成电流-电势的关系曲线。
此方程不能解出精确的解析解，采用数值方式，解出其数值解。 数值解：在许许多多电势下计算出来其相应的电流值，然后将数 值列成表或绘制成曲线。 求解之前，将方程改成无因次形式：
可
忽略，由于扫描速度
恒定，所以双电层充电电流恒定不
变。
电化学反应电流 if
1
与过电势有关，在某电势范围i内f v有2 反应发生，具有响应的反应
电流。
1
if v2
扫描速度越快，ic相对越大；
扫描速度越慢，ic相对越小；
扫描速度足够慢时，ic相对于if可忽略不计，得到i~E的稳态 极化曲线。
1 、 i-E 曲线会出现“峰” i-E曲线如下图所示,出现电流的极大值称为峰值电流。
线性扫描伏安法测定废水中的镉实验报告
线性扫描伏安法测定废水中的镉实验报告一、实验目的本实验旨在通过线性扫描伏安法（Linear sweep voltammetry，LSV）测定废水中的镉（Cd）含量。
线性扫描伏安法是一种常用的电化学分析方法，具有高灵敏度、高选择性以及快速测量的优点。
通过本实验，能够提高对电化学分析方法的理解，掌握线性扫描伏安法的操作流程，并学会用该方法测定废水中的重金属离子。
二、实验原理线性扫描伏安法是一种在电极上施加线性电压扫描的电化学分析方法。
在一定的电位范围内，随着电压的改变，电流也会发生相应的变化。
本实验中，我们将使用此方法测定镉离子在电极上的氧化还原反应。
当电压逐渐增加时，镉离子会从溶液中还原并沉积在电极上，产生电流响应。
通过测量电流响应值，可以推算镉离子的浓度。
三、实验步骤1.准备实验仪器和试剂：线性扫描伏安仪、废水样品、镉标准溶液、恒电位仪、电解电极、磁力搅拌器等。
2.配制镉标准溶液：准确称取一定量的镉标准物质，用超纯水配制成浓度为1000mg/L的镉标准溶液。
3.绘制标准曲线：分别取适量的镉标准溶液，用超纯水稀释至不同浓度，分别为0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L、2.5mg/L、5.0mg/L。
在相同的实验条件下，利用线性扫描伏安仪进行测量，绘制电流响应值与镉浓度的关系曲线。
4.测定废水样品：将废水样品进行稀释，使其中镉离子浓度处于标准曲线范围内。
然后，用线性扫描伏安仪进行测量，记录电流响应值。
5.数据处理：根据测量的电流响应值和标准曲线，推算废水样品中镉离子的浓度。
四、实验结果及数据分析1.标准曲线数据：通过线性扫描伏安法测量不同浓度的镉标准溶液，得到电流响应值与镉浓度的关系曲线。
根据曲线拟合得到方程为：y = 0.113x +0.028 （R² = 0.995），其中y为电流响应值，x为镉浓度（单位：mg/L）。
2.废水样品测量结果：通过测量废水样品，得到电流响应值为0.45μA。
循环伏安法与线性扫描伏安法
循环伏安法原理：循环伏安法（CV ）是最重要的电分析化学研究方法之一。
该方法使用的仪器简单，操作方便，图谱解析直观，在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等许多 研究领域被广泛应用。
循环伏安法通常采用三电极系统，一支工作电极（被研究物质起反应的电极），一支参比电极（监测工作电极的电势），一支辅助（对）电极。
外加电压加在工作电极与辅助电极之间，反应电流通过工作电极与辅助电极。
对可逆电极过程（电荷交换速度很快），如一定条件下的Fe(CN)63-/4-氧化还原体系，当电压负向扫描时，Fe(CN)63－ 在电极上还原，反应为：Fe(CN)63－＋e - → Fe(CN)64－得到一个还原电流峰。
当电压正向扫描时，Fe(CN)64－在电极上氧化，反应为： Fe(CN)64－ － e - → Fe(CN)63－得到一个氧化电流峰。
所以，电压完成一次循环扫描后，将记录出一个如图2所示的氧化还原曲线。
扫描电压呈等腰三角形。
如果前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。
因此．一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。
应用领域：循环伏安法能迅速提供电活性物质电极反应的可逆性，化学反应历程，电活性物质的吸附等许多信息。
循环伏安法可用于研究化合物电极过程的机理、双电层、吸附现象和电极反应动力学．成为最有用的电化学方法之一。
如通过对未知研究体系的CV 研究，可以获研究对象的反应电位或和平衡电位, 估算反应物种的量，以及判断反应的可逆性。
电化学反应中物种反应的量可以依据Faraday 定律估算，, 其中m 为反应的摩尔量, n 为电极反应中的得失电子数，F 为 图2 氧化还原cv 曲线图图1 cv 图中电势~时间关系图3 Ag在Pt电极上电结晶过程的CV图0.01mol/LagNO3+0.1mol/LKNO3Faraday常数（96485 C.molmnFidtQt==∫0-1）。
线性扫描络合吸附伏安法同时测定铬、镉、铜
ａ
ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｏｓｅ ｍｅｔａｌｓ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｗａｓｔｅ
Ｋｅｙｗｅｒｄｓ：Ｌｉｎｅａｒ ｓｗｅｅｐห้องสมุดไป่ตู้ｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ；Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘ；Ｃｈｒｏｍｉｕｍ；Ｃａｄｍｉｕｍ；Ｃｏｐｐｅｒ
岳瞬琳译．水和废水标准检验ｊ击（第１５版）【明，中国建筑工业出版社，北京，１９８５，３０２章：
ｐ１２６．
Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｃｒ（ＩＶ），Ｃｄ２＋，Ｃｕ２＋ｂｙ Ｌｉｎｅａｒ Ｓｗｅｅｐ
Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ
ＣＨＵＨａｉ－ｈｏｎｇ，ＴＵＹｉ・ｆｅｎｇ＋
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉａｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｕｚｈｏｕ Ｕｎｈ，ｅｒｓｉ班Ｓｕｚｈｏｕ．２ｚａｏ００３
２结果和讨论
２．１支持电解质的选择 实验表明，在ＨＡｃ－－ＮａＡｃ（ｐＨ＝４．７），Ｎ№一ＮＨ４ｃｌ（ｐＨ＝９．５）、Ｎａ２ＨＰ０４一ＫＨ２Ｐ０４（ｐＨ《．８） 及上述缓冲溶液中，综合灵敏度、线性关系、电流峰形等因素．以上述底液为最佳。 ２．２定量测定
在上述底液中．三种离子的测定结果如下表所示； 离子 峰电位 线性范围
ｃｄ２＋标准溶液（１．００ ｍｇ／ｍＵ）用ＣｄＣｌ２配制，用时按需稀释。 所用试剂均为分析纯或优级纯，实验用水为二次亚沸蒸馏水。 １．２实验方法 准确吸取０．４
ｍＬ
Ｏ．１％络合剂溶液、０．６ ｍＬ无水ＥｔＯＨ、５
ｎｉＬ ２ ｔｏｏｌ・Ｌ．１
ＮＨ４ＡＣ溶液于电
解池中，充分混匀后，用微量注射器注入一定量的样品。以５００ｍＶ／ｓ的扫速，在－０．１０Ｖ－－．１．２ ｖ间进行线性扫描，记录其二次导数曲线。
线性电势扫描伏安法
目录
• 线性电势扫描伏安法概述 • 线性电势扫描伏安法的实验设置 • 线性电势扫描伏安法的数据处理与分析
目录
• 线性电势扫描伏安法的应用实例 • 线性电势扫描伏安法的未来发展与展望
01
线性电势扫描伏安法概述
定义与原理
定义
线性电势扫描伏安法是一种电化学分析方法，通过在电极上 施加线性电势扫描，测量电流响应来研究电极反应过程。
电极过程动力学分析
线性电势扫描伏安法可用于电极过程动力学分析，研究电 极反应的动力学规律，为电化学反应的设计和优化提供理 论依据。
新型电化学器件的研发
通过线性电势扫描伏安法，可以研究新型电化学器件的电 化学性能，如燃料电池、锂离子电池等，为器件的优化和 改进提供技术支持。
在环境监测中的应用
污染物检测
02
线性电势扫描伏安法的实 验设置
实验设备与试剂
电解池
用于盛放电解液，通常由玻璃或 塑料制成。
电极
包括工作电极、参比电极和辅助 电极，用于电化学反应的测量。
电源
提供实验所需电压和电流。
试剂
包括电解质、支持电解质、反应 物和添加剂等。
搅拌器
使电解液均匀混合。
恒温水浴
保持电解液温度恒定。
实验操作步骤
数据分析方法
曲线拟合
使用数学模型对实验数据 进行拟合，如高斯分布、 指数分布等。
统计分析
计算均值、中位数、方差 等统计量，评估数据的集 中和离散程度。
可视化分析
绘制图表、散点图等，直 观展示数据之间的关系和 趋势。
数据解释与结果解读
确定变量关系
通过数据分析确定自变量和因变 量之间的关系，如相关性、因果
5.2线性扫描溶出伏安法——同位镀汞膜同时测定饮用水中铜
5.2线性扫描溶出伏安法——同位镀汞膜同时测定饮用水中铜、铅、镉离子5.2.1 实验原理这是一种根据溶出过程的极化曲线进行分析的方法，被称为“溶出伏安法”。
因溶出过程是阳极过程，所以也称为“阳极溶出伏安法”。
该方法由下面两个步骤实现：（1）富集过程：将被测物质电解沉积在电极上，生成汞齐或金属，也称电析。
（2）溶出过程：施加反向扫描电压，使富集在电极上的物质溶出。
即把富集在电极上生成的汞齐或金属物质进行电化学溶出，使之重新成为离子回到溶液中。
所谓同位镀汞膜的方法，是在分析溶液中加入一定量的汞盐，在待测金属离子选择的电解富集电位下，汞与待测金属同时在基体电极（通常为玻碳或石墨电极）表面上富集形成汞齐膜，然后在反向电压扫描时，被富集的金属从汞膜中溶出，在扫描曲线上产生溶出峰。
影响峰电流大小的主要因素有：电极面积、富集电位、富集时间、汞膜厚度、富集时溶液搅拌速度、富集后的静置时间及溶出时的电位扫描速度等。
因此实验中必须严格控制各参数。
5.2.2 仪器可选用的仪器有：RST1000、RST2000、RST3000或RST5000系列电化学工作站。
5.2.3 测量系统搭建（A）仪器的连接：红色线连接辅助电极（对电极）、黄色线连接参比电极、绿色线连接工作电极。
（B）搅拌及控制：搅拌可使用搅拌机或旋转电解池。
为了精确控制搅拌时间，可使用搅拌控制器。
（C）搅拌控制器的使用：将电化学工作站的控制输出端（七芯航空插座）用电缆连接到搅拌控制器的控制输入端（七芯航空插座）。
220V/50Hz交流电源供电流程如下：墙上电源插座 -> 搅拌控制器 -> 搅拌机或旋转电解池。
搅拌控制器上有一个测试开关，置“手动”位置，可以测试电源以及搅拌器是否正常；置“关”位置，可以接受RST电化学工作站的自动控制。
5.2.4 试剂（A）铜标准溶液：准确称取高纯金属铜(99.99％)0.2500g 于150mL烧杯中，加入5.0mL 1:1硝酸使其溶解，并加热除尽NO2，用水定容为250.00mL。
线性扫描溶出伏安法同时测定水样中铅镉铜锌
Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅａｄ，Ｃａｄｍｉｕｍ，Ｃｏｐｐｅｒ ａｎｄ Ｚｉｎｃ ｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｓａｍｐｌｅｓ ｂｙ Ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ
ＸＩ Ｘｉａ，ｅｔ
Ｌｉｎｅａｒ
Ｓｗｅｅｐ Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ
ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｎｄ ｂｕｆｆｅｒ ｐＨ，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ
ＭＷＣＮＴ－Ｎａｔｉｏｎ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ，
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ｔｉｍｅ，ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｐｅａｋｓ ａｐｐｅａｒｅｄ ａｔ一１．０４ Ｖ ｆｏｒ ｚｉｎｃ，一 ０．７２ Ｖ ｆｏｒ ｃａｄｍｉｕｍ．一０．４５ Ｖ ｆｏｒ ｌｅａｄ ａｎｄ一０．１６ Ｖ ｆｏｒ ＮａＡｅ－ＨＡｅ ｂｕｆｆｅｒ．Ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｃｏｐｐｅｒ ｗｅｒｅ ｃｏｐｐｅｒ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｆｔｅｒ ５ ｒａｉｎ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｔ一１．２０ Ｖ
ｗｅｒｅ
ｉｎ
ｐＨ ４．０
ｃｕｒｖｅｓ
ｏｆ ｆｏｕｒ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ｔｏ
ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ
ｔｒａｃｅ
Ｚｎ“、Ｃｄ“、Ｐｂ“、Ｃｕ２＋在不同ｐＨ的分析
４．０
底液中如ｐＨ５．０—８．０的磷酸盐缓冲液、ｐＨ
～６．０的ＮａＡｃ—ＨＡｃ缓冲液、ＨＣｌ、Ｈ２Ｓ０４、ＮａＯＨ等 （浓度均为０．１ｍｏｌ／Ｌ）中的溶出行为。结果表明， 在ＮａＡｃ－ＨＡｃ缓冲液中它们的溶出峰电流较大， 峰形较好。在ＮａＡｃ－ＨＡｃ缓冲底液中进一步研究 了ｐＨ值对峰电流的影响，发现溶出峰电流在
线性扫描阳极溶出伏安法测定微量银
理化检验-化学分册P TCA(PAR T B:C H EM.ANAL.)2005年第41卷9工作简报线性扫描阳极溶出伏安法测定微量银徐 斌,邹欣平,方正东,乐丽萍(湖北师范学院化学与环境工程系,黄石435002)摘 要:以玻碳电极为工作电极,建立了线性扫描阳极溶出伏安法测定微量银的分析方法。
在0.1mol·L-1HNO32KNO3和0.04g·L-1聚乙烯醇的底液中,于+0.33V处有一灵敏的氧化峰,峰电流与银离子浓度在0.01～0.40mg·L-1范围内有良好的线性关系,检出限为5.0μg·L-1,方法应用于电镀废液、铜精矿、废照相胶卷样品中微量银的测定。
关键词:阳极溶出伏安法;银;电镀废液;铜精矿;废照相胶卷中图分类号:O657.1 文献标识码:A 文章编号:100124020(2005)0920654202D ETERMINA TION O F TRACES O F SIL V ER B Y L IN EA R SCANN IN GANODIC STRIPPIN G VOL TAMM ETR YXU Bin,ZOU Xin2ping,FANG Zheng2dong,YUE Li2ping(Department of Chemist ry and Envi ronment Engineering,H ubei N ormal Universit y,H uangshi435002,China)Abstract:In this paper,a new method for the determination of traces of silver was reported.In a base solution of0.1mol·L-1HNO32KNO3and0.04g·L-1polyethene glycol,a sensitive oxidation peak of Ag was observed by linear scanning stripping voltammetry.The peak potential is+0.33V(vs.SCE).Linearity between the peak currents and concentrations of Ag+was obtaied in the range of0.01～0.40mg·L-1.The detection limit was found to be5.0μg·L-1.K eyw ords:Anodic stripping voltammetry;Silver;Waste water of plating work;Copper concentrate;Used photofilm 由于银电对(Ag+/Ag)的标准电极电位较正(+0.80V,vs.N H E),在极谱零电位下产生扩散波;且银电对的标准电极电位与亚汞电对(Hg2+2/ Hg)的电极电位相近,关于银极谱波的研究报道很少[1,2]。
循环伏安法与线性扫描伏安法(最新整理)
循环伏安法原理：循环伏安法（CV ）是最重要的电分析化学研究方法之一。
该方法使用的仪器简单，操作方便，图谱解析直观，在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等许多 研究领域被广泛应用。
循环伏安法通常采用三电极系统，一支工作电极（被研究物质起反应的电极），一支参比电极（监测工作电极的电势），一支辅助（对）电极。
外加电压加在工作电极与辅助电极之间，反应电流通过工作电极与辅助电极。
对可逆电极过程（电荷交换速度很快），如一定条件下的Fe(CN)63-/4-氧化还原体系，当电压负向扫描时，Fe(CN)63－ 在电极上还原，反应为：Fe(CN)63－＋e - → Fe(CN)64－得到一个还原电流峰。
当电压正向扫描时，Fe(CN)64－在电极上氧化，反应为： Fe(CN)64－ － e - → Fe(CN)63－得到一个氧化电流峰。
所以，电压完成一次循环扫描后，将记录出一个如图2所示的氧化还原曲线。
扫描电压呈等腰三角形。
如果前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。
因此．一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。
应用领域：循环伏安法能迅速提供电活性物质电极反应的可逆性，化学反应历程，电活性物质的吸附等许多信息。
循环伏安法可用于研究化合物电极过程的机理、双电层、吸附现象和电极反应动力学．成为最有用的电化学方法之一。
如通过对未知研究体系的CV 研究，可以获研究对象的反应电位或和平衡电位, 估算反应物种的量，以及判断反应的可逆性。
电化学反应中物种反应的量可以依图2 氧化还原cv 曲线图图1 cv 图中电势~时间关系据Faraday 定律估算，, 其中m 为反应的摩尔量, n 为电极反应中的得失电子数，F 为Faraday 常数（96485 C.molmnFidtQt==∫0-1）。
如图3的CV 图中，阴影部分对应的是铂上满单层氢脱附的电量，为210 μC/cm 2。
浙江大学-线性电势扫描伏安法
Rct
E
iB iA'
15
16
电极上有电化学反应发生，且溶液电阻不可忽略
在图中，可以通过外推法找到A’、B’、C’点，进而计算Cd和Rct。Cd的计算方法 如下：
适用范围和注意事项
小幅度三角波电势扫描法测量Cd时，适用于各种电极，包括平板电极和多 孔电极 测量双电层微分电容Cd时，可以有电化学反应发生。 采用控制电势阶跃法测定Cd时，必须控制电极处于理想极化状态，即电极 上没有电化学反应发生，Rct→∞,从而保证流过电极的电流全部用于双电层 充电；采用控制电流阶跃法测量Cd时，最好也要控制电极处于理想极化状 态，即电极上没有电化学反应发生，Rct→∞,从而使时间常数很大，易于测 量阶跃瞬间电势时间曲线的斜率。 采用小幅度三角波电势扫描法进行测量时，要求溶液电阻越小越好，最好 可进行补偿。 i 由于 Cd 测量Cd时，为了突出电流响应曲线上的突跃部分Δi，提高精 2v 度，应采用大的扫描速率v。同时，满足E 10mV，所以三角波的频率要 比较高。相反，研究电荷转移过程，测量Rct时，要尽量减小v，以突出线 性变化的法拉第电流部分。
Cd Ru Rct
电极处于理想极化状态，且溶液电阻可忽略
在扫描电势范围内没有电化学反应发生，即电极处于理想极化状态，且Ru可以 忽略，此时电极的等效电路为只有双电层的形式。
Cd
此时，三角波电势控制信号和相应的响应电流如下图。
R iRu
e
由于采用小幅度条件，等效电路元件Rct、Cd可视为恒定不变。 在这种情况下，可以采用等效电路的方法，测定Ru、Rct、Cd，进而计算电极 反应的动力学参数。
O ne R
由上式可知，双电层充电电流iC随着扫描速率 v
微分阳极溶出伏安法测定芦荟中微量元素铜
微分阳极溶出伏安法测定芦荟中微量元素铜418?中华医学写作杂志2002年第9卷第6期cr描ej衄nofnica】廿ng2002.Vd9№.6后,观察针刺"足三里"穴对胃运动,胃电抑制作用的影响.结果表明NE增强电针对胃的抑制效应;PA能部分阻断电针对胃的抑制效应.提示:电针对胃的抑制作用还有其他递质参与.YOH对电针的抑制作用影响不大.这一结果与本室多年的研究一致.进一步证实中枢内的NE参与电针对胃活动的抑制效应,并且是通过幔I受体发挥作用,与受体关系不大至于蓝斑核内的a受体是与蓝斑核自身的NE能纤维释放的递质结合,还是与外来NE能神经递质结合尚不清楚.还有待进一步研究.Studyof方圆.神经解制学杂志.1986.2(1):127李在琉.生理.1986.38(5):468—474王晶.栅滨.等中单医学写作杂志.2001.21(8):2454王风斌,刘磊.山末医科大学,199/,35(1);27—28牵杖奎上海中医药杂志.1964.11:1—6王滨,孙忠人,等针灸,1990,3:51—52QIP,r.HR,steim-nannmw,J∞RsG.Electmphysido?gicperspeelvesortloc~eoeruleus;itsrohin∞一tirevIvegetivetunctiom.phyMpsychol1985.13:179—187收稿日期:2001—11—15(膏任嗣辑:量t文)主题词芦茎;铜;微分阳极溶出伏安法;测定(AloeV era;Copper;Determination;DerivativeAnodicStrippingV oltammetry)中国圈书馆分类号R331文章编号:1563—3993(2002】一06—041803摘要本文研究了微分阳极溶出伏安法测定芦荟中擞量铜.以HAc—NaAc(pH:5,0)为支持电解质.铂片电极为工作电极.在一120V(Vs,AgCI/gg)电位下富集.可得一灵敏的微分阳极溶出峰,峰电位Ep=一0.22V,峰电流Ip与cu(Ⅱ)的浓度在0.020--050ug/ml范围内呈线性关系,最低捡出限为0.01ug/ml.该法应用于芦荟中铜含量的测定.简便,快速,准确. AbstractThederivativeanodicstrippingovhammetrywasappliedtodeterminecopper(11)i nAloeveraatplatinumeleetrod.InHAcNaAe(pH:5.0)buffersolution,theadsoptivepotentialofCu(II)in一1.20V(V8.Ag/~-C1)for5min.itsderviativestrippingpotentialis一0.22V(VSAg/AgCI).Thepeakcurrentisproportionaltothe.Dn—centrationdCu(1I)overtherangeof0.020～0.50ug/m]Thedetectionlimitis0.01ug/m1.Themethodissimle, rapidandreliableforCu(Ⅱ)inAloeveraanalysis有"神奇植物"美称的芦荟富含多种生物活性物质,具有抑菌抗炎,抗肿瘤,抗辐射,促进伤口愈合等药理作用,其药用价值已经得到全球的承认J.芦荟的药用价值与其富含微量元素有直接关系,据报道芦荟中已检出的微量元素有十八种_5J,而其中铜的含量明显高于一般植物.铜为重要生命元素.参与体内能量代谢,血红蛋白的合成及结缔组织的胶原合成等生化过程,缺铜能影响生殖机嚣和生长发育J.因此芦荟提取得来的矿物质是补充铜等人体所需微量元素的高级保健品.芦荟中微量元素铜的测定方法已报道有原子吸收分光光度法和电感耦合等离子发射法等.本文以铂片电极为工作电极,在HAe—NaAc介质中,应用微分阳极溶出伏安法,直接测定芦荟中中华压学写作杂志2002年第9卷第6期Chineseofmedicalw'6tkl,g2002.vd9No.6?419?铜的含量.1实验部分1.1仪器AD一2型极谱仪(江苏金坛分析仪器厂);LM.20A型函数记录仪(上海大华仪表厂);pHS一3B型酸度计(上海雷磁仪器厂);KQ一250DE型医用数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)1.2试剂Cu(Ⅱ)标准溶液:称取0.1O00g高纯度铜丝,加人1:1HN03lOml溶解,转人lOOml容量瓶中,定容并混匀,配成浓度为1.OOm.g/ml储备液,再稀释成lOug/ml工作液HAc—NaAc缓冲液:pH=5.0,其它试剂皆为分析纯,实验用水为二次蒸馏水.1.3实验方法以银一氯化银为参比电极(以下所述电位均相对于该电极,柱状玻碳电极为对电极,铂片电极(面积为0.3c)为工作电极.三电极使用前同时依次用无水乙醇和二次蒸馏水超声清洗,取出待用.实验前,测定系统用2mmol/IK3Fe(CN)6水溶液校准,电位测量误差为=0004V,整个实验在室温下进行.取一定量Cu(II)溶液于50ml容量瓶中,用pH为50的HAc—NaAc缓冲液稀释至刻度,摇匀,转移至电解池中.通氮气2min,除去溶解氧,于一1.2V搅拌富集5min后,静置10s,于l0V处开始阳极扫描至00V,记录一0.22V处的微分峰电流Ip,扫描速度为100mV/s2结果与讨论2.1微分阳极溶出伏安图((II)在pH=50HAc—NaAc底液中得一灵敏的微分阳极溶出伏安图(图1),峰电位Ep=一022V,蜂电流Ip的大小与cu(II)的浓度有关,且随扫描次数的增加,此氧化电流逐渐减小至一稳定值.一):06—02OEfYl朋jc一Ⅱ}在^c-Na^藩堆中赦分阳极肄出债安田''…—№'rH=1一H^=—cH=jCJ":0一g1n(I2,2条件实验2.2.1底液选择和pH值的影响分别考察了cu (Ⅱ)在HAc,HC1,s,}LAc—NaAc,NH3一NH4cl,Na2一NaOH底液中电化学行为.结果表明cu (Ⅱ)在酸性介质中都有氧化峰,但在HAc—NeAc溶液中波形较好,灵敏度较高.故选pH=5.0HAc—NeAc为测定底液.'以HAc,HAc—NeAc,NeAc控髓溶液pH值.在不同pH值下测定0.2u~mlcu(11)的敦分阳极溶出峰.结果表明,峰电位随pH值增大丽负移,峰电流Ip 值大小随pH值增大而减小.为了穗定溶液pH值和测定有较高灵敏度,故底液选择HAc—NaAc缓冲体系,其pH值为5.0.2.2.2起扫电位的选择:在不同起扫电位下,测定峰电流值.结果峰电流随起扫电位负移而减少.表明在测定条件下,Cu(11)在电极上具有吸附作用,起扫电位越负,越不利于Cu(11)吸附.测定选择起扫电位为一1.0V.223扫描速度舶影响:在扫描速度为200～25mV/s范围内,测定峰电流Ip,峰电位Ep随其变化结果峰电流Ip与扫描速度成正比,说明Cu(11)电极反应以吸附控制为主,峰电位Ep随扫描速度的增加稍向正移.224表面活性剂对峰电流的影响:分别加人浓度皆为I%(ml/m1)的阳离子表面活性剂CTMAB,非离子型表面活性剂Tween一80,OP,阴离子型表面活性剂SDS各05ml,皆使峰电流大大下降.其中以非离子型表面活性剂降低最严重,这也进一步表明电极反应的吸附性质2.3工作曲线与检出限按照1.3实验方法制作工作曲线.微分阳极溶出峰电流Ip与cu(Ⅱ)浓度在0. 02O～O.50ug/ml范围内呈线性关系,线性回归方程为:lp=612.1C一1.223,式中Ip为微分峰电流(),C为Cu(II)浓度(ug/m1),相关系数r=0.9995,检出限为0.01ug/ml.2.4干扰实验在10.0ug/50mlCu(11)存在下,且不加掩蔽剂,以峰电流改变小于±5%视为不干扰Cu (11)的测定.常见阳离子K,Na,N,ca2,Mg2等和常见阴离子F一,CI一,SO4,N一等,1110 倍zn2,Se4,Mn,VitBl,1O倍芦荟甙和芦荟大黄紊对测定无干扰.25样品的测定切割已成熟的库拉索芦荟叶片6片,清洗干净,切成小块状,用棒汁机榨汁磨碎,并精密称取一定量的样品与圆底烧瓶中,加15ml浓HN,低温消化蒸干,加10mll:3H2O.继续加热至近干,定容于50ml容量瓶中混匀备用取2.00样品一iI420?中华医学写作杂志2002年第9卷第6期Chinesej0I1Ⅱ1alotmed]ca]writing2002.Vd9No.6溶液,按1.3方法实验,采用标准曲线法测定芦荟全叶中Cu(Ⅱ)的含量.结果见表1.表1样品中铜的测定结果fn:6)2.6标准回收实验采用标准加人法,在已知含量的5个样品中分别加入一定量的标样,回收率为95%～102%,结果见表2.裹2标准回收实验结果3结论31微分阳极溶出伏安法的分辨率特别高,结果证实本文提出方法是一种可不经分离直接测定铜的简便易行方法.32阳极溶出伏安法可连续测定样品中多种元素,我们将继续应用此法研究芦荟中微量金属元素盼同时测定.lOhataM.et.PhymtherapyRe.~earch,1993.7:302TeradairaR,etalPhytotherapyResearch,1993.7:343李索友编译.戈芦善最新药理研宽.国外医学中医中药分册,1994,1692):174袁昌齐,倪同汉芦善的药用与食用.中周民装民间医药杂志.1999.17:815倪同汉.芦善化学成分的研究.中周民族民间匡药杂志.1999.37:716王咪梅,林朝阳计算光皮法同时潮定人发中的辞铜姨分年试验室,1995,14(3)187秦岩.芦荟微量元素测定噩临床意义微量元素与健康研究,1999,16(4):358王孝教,扬德君本立芦荟中微量元素与功用.微量元素与健康研完,1999,16(4)37收稿日期:2001l010(责任蝈辑:许矗泰) HemodialysisastherapyforpatientswithCrushsyndromeandacuterenalfailure宋方娥胡瑞霞李月兰刘玲解霜雁济宁医学院附属医院272100主题词挤压综合征;急性肾功能衰竭;血液透析(Crushsyndrome;acuterenalfailure;Hemodialysis)中国图书馆分类号R692文章编号:1563—3993(2002)一06—0420—02摘要目的:探讨挤压综合征并急性肾功能衰竭血液透析治疗的经验教训.方法:对19倒患者行外科处理创伤与内科抗炎,营养支持疗法及血液透析综合处理相结合,并对肾功能有关指标治疗前后进行t检验.结果:多数患者(14/19)~得临床治愈.结论:血液透析,内,外科配合治疗挤压综合征并急性肾功能衰竭住院时间短,疗效好.挤压综合征(C-S)合并急性肾功能衰竭(ARF)多见于严重的复合外伤或其它因素所致,并发症多.死亡率高.对1998.7～2001.10月收治的患者中19例CS并ARF者,行血液透析,内,外科联合处理,取得了满意的疗效.现报告如F.1临床资料11一般资料率组19例患者均符合现代刨伤学CS诊断标准, 并伴有ARF表现.并伴有少尿,无尿,进行性血尿素氨(BUN)和血肌酐(Q)升高,其中男17倒,女2 例.年龄19～45岁.本组C-S并ARF病因:胸腹联合外伤12倒, 骨盆骨折及四肢外伤6例,复合外伤及电击伤1例.1.2临床经过19例患者中有14例为我院初治者,5倒由外院转来.所有患者均有器质性ARF表。
lsv析氢和析氧扫描电位范围
LSV析氢和析氧扫描电位范围引言在电化学研究中，线性扫描伏安法（L ine a rS we ep Vo lt am met r y，简称L SV）是一种常用的实验技术。
LS V可以通过测量电流与电位之间的关系，揭示电化学反应的动力学特性。
特别是对于氢气（H2）和氧气（O2）的析出和析出反应，L S V可以提供重要的信息。
实验目的本文将介绍L SV下氢气和氧气的析出和析出过程，并重点讨论相关实验中应选择的扫描电位范围。
实验条件-电化学工作站：使用P ot en ti os ta t/Ga l va no st at进行电位扫描实验-工作电极：使用高纯度金属或合金电极作为工作电极-参比电极（Ag/A gCl电极）：作为扫描电位的参照标准-对电解质：使用适当的电解质来提供离子之间的传递，例如硫酸铜（C uS O4）、硫酸锌（Z nS O4）等。
氢气析出过程氢气析出反应主要发生在质子（H+）在工作电极上的还原过程中。
在稳定的扫描速率下，氢气的析出电位随着电流的增加而降低。
电位范围的选取应该考虑到电解质浓度、溶液酸度等因素的影响。
氢气析出的扫描电位范围在L SV实验中，氢气析出的扫描电位范围应该首先从阳极区域开始。
然后，通过测试在不同扫描速率下得到的电流-电位曲线，在氢气析出的电位峰出现之后，确定适当的电位下限。
通常，电位上限可以选择为达到满足实验目的的最低电流前的值。
氧气析出过程氧气析出反应主要发生在氧气在工作电极上的还原过程中。
与氢气析出相比，氧气析出峰的形状更加复杂，并且需要更广泛的扫描电位范围来完整地观察和分析。
氧气析出的扫描电位范围在L SV实验中，氧气的析出可以通过逐渐增加电位来观察。
首先，从负极区域开始，通过测试在不同扫描速率下得到的电流-电位曲线，可以确定氧气析出的电位峰出现的范围。
根据实验目的和所需信息的详细程度，选择适当的扫描速率和电位范围。
氧气的析出和析出反应需要注意的是，在LS V实验中，氢气的析出和氧气的析出过程经常同时进行。
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线性扫描伏安法测定水样中的微量铜
1、实验目的
（1）了解线性扫描伏安法测定的基本原理和方法；
（2）学习相关伏安仪的使用方法；
（3）学习和掌握标准加入法；
2、实验原理
与经典极谱法不同，线性扫描伏安法将一锯齿形脉冲电压加在电解池的工作电极上，电压扫描速度比经典极谱法快得多，一般为每秒几十到几百毫伏。
由于电压扫描速度特别快，当达到待测物质析出的电位时，该物质在电极上迅速还原，产生很大的电流。
随后，电位继续变负，电极表面待测物质浓度迅速降低，由于电解时间的增加，扩散层厚度迅速增大，从而导致电流迅速下降，电流～电压关系呈现峰形。
当底液及其它条件一定时，其峰电位E p与被测物的性质及底液有关，而其峰电流i p则与被测物质浓度呈线性关系：
i p=Kc
据此可进行定量分析。
本实验采用标准加入法，测定水样中微量铜的含量，即在未知浓度的含铜水样中，先加入一定浓度的NaNO3作为支持电解质，测量其峰电流，然后逐次加入一定浓度的标准铜，每加入一次铜测量一次峰电流，最后用峰电流对标准铜的浓度作图，得一直线，它的外延线与浓度轴的交点即为水样中铜的含量。
3、仪器与药品
XJP-821(C)型新极谱仪；ATA－1B型旋转圆盘电极，ZF-10B数据采集存贮器；工作电极：玻碳电极；参比电极：饱和甘汞电极；辅助电极：Pt电极。
100微升微量移液器，10毫升量筒，5毫升移液管，电解池；
Cu2+标准贮备液：准确配制1.00mg·mL-1的Cu2+标准贮备液；
支持电解质溶液：1.0 mol·L-1 NaNO3+1.0 mol·L-1HNO3溶液；
待测水样。
4、实验步骤
1)将三根电极的导线分别与圆盘电极上的各电极连接，新极谱仪的输出连线与数
据采集存贮器相联；
2)参见新极谱仪面板示意图，熟悉仪器；
3)将仪器开关（后面板上）置开，预热仪器10分钟；
4)调节仪器参数：调节扫描速度14，使其为100mV/s，调节扫描上限4，使其为
-500mV，调节扫描下限6，使其为+500mV，调节扫描起始5，使其为+500mV；
将面板上各开关及旋钮设置如下：3置于“循环”，18置于“大电流量程”，17
置于“50μA”，9置于“i-E”，11置于“断”。
5)移取水样5.00mL置于电解池中，加入2 mL 1.0 mol·L-1NaNO3+1.0 mol·L-1HNO3，
加8 mL水，安装电极，开动圆盘电极的搅拌开关使之搅匀后，关闭搅拌开关。
6)将11置于“通”，10置于“扫描”，打开工作站，记录峰高。
7)往电解池中逐次（3~4次）加入100 L 1.00mg·mL-1Cu2+标准液，搅拌均匀后，
记录峰高。
8)实验结束后，将11置于“断”，10置于“停扫”，清洗电极。
5、数据及处理
测量各样品的峰高i p，以i p对标准Cu2+的浓度作图，然后利用外延线与C Cu2+轴的交点求出水样中Cu2+的浓度，以mol·L-1表示。
6、思考问题
1)改变扫描速度，对实验有何影响?
2)改变扫描上限，对实验有何影响?
3)改变扫描下限，对实验有何影响?
4)为何线性扫描伏安法记录的i-E曲线是峰形的?
5)标准加入法定量有何优缺点?。