差分脉冲阳极溶出伏安法测定溶液中金属离子
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素阳极溶出伏安法是一种常用的电化学分析方法,能够在水体中准确测定微量的金属元素。
利用该方法测定水体中的钴元素,具有重要的应用价值。
本文将从实验原理、实验步骤、实验条件和结果分析等方面,介绍利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素的方法。
一、实验原理阳极溶出伏安法是一种电化学方法,主要用于测定水体中微量金属元素的含量。
在该方法中,通过施加电压,使阳极金属在水中氧化溶解,同时在电极上形成氧化物膜,进而将金属元素转化为可测定的化合物,通过伏安原理测定其含量。
具体来说,对于水体中的钴元素,首先将水样置于电解池中,然后通过施加恒定的电压,使电极中的阳极金属氧化溶解,生成可测定的化合物。
随着时间的推移,阳极金属溶出的数量将与待测样品中的钴元素含量成正比,通过伏安测定,就能够准确地计算出水体中钴元素的含量。
二、实验步骤1. 准备样品:采集待测水体样品,并进行过滤去除杂质。
2. 预处理样品:将过滤后的水样置于电解池中,添加适量的电解液。
3. 恒定电压电解:在电解池中设置阳极和阴极电极,施加恒定的电压进行电解。
4. 伏安测定:在电解过程中,定时取样,利用伏安仪测定电解液中的阳极溶出产物。
5. 计算含量:根据电解过程中阳极溶出的电量,计算水体中钴元素的含量。
三、实验条件1. 电解电压:根据实际情况选用合适的电解电压,一般可在1-5V之间。
2. 电解液:根据水样的性质,选择适合的电解液。
3. 电极材料:阳极常选用铂电极或硼化钽电极。
4. 温度控制:电解过程中,保持温度稳定,通常可在25-35摄氏度之间。
5. 容器选择:选用无污染、无腐蚀性的容器进行电解实验。
四、结果分析通过对水体样品进行阳极溶出伏安法测定,可以得到水体中钴元素的含量数据。
根据实验结果,可以分析水体中钴元素的浓度分布情况,进而评估水体中的污染程度。
阳极溶出伏安法还可以与其他分析方法相结合,对水体中的钴元素进行全面的分析,包括原子吸收光谱法、光电子能谱法等。
基于差分脉冲阳极溶出伏安法的标准重金属铜溶液检测研究
报( 自然科学版) 2 0 1 7 , 3 7 ( 8 ) : 6 0 0
O 3 5 9 8
基 于 差 分 脉 冲 阳极 溶 出伏 安 法 的 标 准 重 金属 铜 溶 液 检 测 研 究
mme t r y
Yan Sh a nபைடு நூலகம்s h a n, Yan g W ei , So n g Hai y a n
( C o l l e g e o f En g i n e e r i n g,S h a n x i Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y,Ta i g u 0 3 0 8 0 1,Ch i n a )
的检测 限为 8 4 . 4 6 g ・ L 一 。[ 结论] 说 明 该 电化 学 方 法对 重金 属 铜 具 有 检 测 限 低 、 准确 性好 等优 点 。
关键词 : 溶 出伏 安 法 ;重 金 属 铜 ;丝 网 印 刷 金 电极 ;修 饰 液 ;检 测
中 图分 类号 : S l 5 1 . 9 3
文献标识码 : A
文章编号 : l 6 7 1 — 8 1 5 1 ( 2 O 1 7 ) 0 8 — 0 6 0 0 — 0 5
The d e t e c t i o n o f s t a nd a r d h e a v y me t a l c o pp e r s o l u t i o n b a s e d o n di f f e r e nt i al pu l s e a no d i c s t r i ppi ng v o l t a —
示差脉冲法
差示脉冲溶出伏安法测定口服液中锌的含量一、实验目的1.了解差示脉冲伏安法的基本原理及仪器的使用2.掌握标准曲线法测定含量的方法二、实验原理1.脉冲极谱法是在一个缓慢变化的直流电压下,在滴汞电极的每一滴汞生长的后期。
叠加一个小振幅的周期性的脉冲电压,并在脉冲电压的未期测量电解电流的极谱法。
根据所加电压方式的不同,可分为常规脉冲极谱法和差示脉冲极谱法。
差示脉冲极谱法的基本原理如下图所示:对于电极反应 R ne O =+(1) 加压方式(如图)(2) 电流-电压曲线(如下图):图1 差示脉冲伏安法的加压方式及电流-电压区线。
C ED A RT F n I m p 212122)(4−∆=∆πτ 221E E E p ∆±=T m –加脉冲到测量电流所需的时间,A-电极面积,∆E-脉冲振幅,D-扩散系数,C-待测物质的浓度。
2. 阳极溶出伏安法(1)原理(a)被测物质在适当电压下恒电位电解, 还原沉积在阴极上;(b)施加反向电压, 使还原沉积在阴极(此时变阳极)上的金属离子氧化溶解,形成较大的峰电流;(c)峰电流与被测物质浓度成正比,定量依据;(d)灵敏度一般可达10-8 ~ 10-9 mol/L;(e)电流信号呈峰型,便于测量,可同时测量多种金属离子可以按下式表示电解富集 )(22Hg Z Hg e z n n =+++休止 电积物在汞膜内均匀分布,一般30~60s溶出 e Z Hg z nn 2)(2+=+富集的方法: 化学计量: 被测物完全电积在阴极上。
精确性好,时间长;非化学计量(常用方法): 约 2%~3%电积在阴极上;在本实验中采用部分电解富集的方法。
溶出的方式:差示脉冲伏安法溶出(溶出的电流-电压曲线如下图) 溶出峰电流与被测物质浓度的关系图2溶出伏安法的电流-电压曲线p i KC =−溶出伏安法定量分析的基础。
三、实验仪器与试剂CHI815电化学分析仪,锌标准(1mg/mL),口服液,0.1mol/L 氨缓冲溶液0.01mol/LHgCI 2溶液四、实验步骤1.选择CHI815软件,在技术方法上采用差示脉冲伏安法。
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素阳极溶出伏安法(ADSV)是一种常见的电化学技术,通常用于计量水体中微量金属元素的含量。
本文将介绍如何利用ADSV测定水体中的钴元素含量。
1. 实验原理ADSV是一种交流伏安法,在该方法中,阳极表面会形成一层氧化产物,并生成电流。
随着电势的增加,阳极表面产生更多的氧化产物,导致电流增加。
这个过程被称为“阳极溶出”,它的速率与阳极表面的光电活性物质的浓度成正比。
钴元素属于光电活性物质之一,使用ADSFA 可以将其转化成阳极溶出的电流信号。
通过测量反应的电流和电位,可以通过标准添加法确定钴元素的浓度。
2. 实验步骤a. 准备电极将参比电极、工作电极和对电极分别插入每个电极开孔中(工作电极应为钴材料)。
b. 准备测试溶液准备一系列浓度不同的钴离子溶液,浓度应为0.01mg / L至1.00mg / L。
c. 实验操作① 确定初始电位将电势稳定在-0.50 V。
② 进行扫描逐步增加反应电流,进行线性扫描,保持扫描速率不变。
③ 记录数据在达到峰值电流时,记录反应电流和电位数据。
④ 数据分析将数据插入标准添加法的公式中,计算出钴离子的浓度。
3. 实验注意事项a. 实验过程中需要保证操作环境无污染,选用无氧水或去离子水进行稀释和清洗。
b. 应用标准添加法时,要进行多次测量并取平均值。
c. 注意保护好电极,避免硬物与电解质溶液接触,防止电极损坏。
4. 总结ADSV法是一种利用阳极溶出法测定水体钴元素含量的常见技术。
本文介绍了该方法的实验步骤并提醒了需要注意的事项,希望读者可以通过学习本文掌握此测量方法,为精密检测水体含钴量提供可靠的数据支持。
铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法测定痕量铁
铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法测定痕量铁铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法(BiDEP)是一种高灵敏度、高选择性的电化学分析方法,可用于痕量元素的测定。
本文将介绍使用BiDEP法测定痕量铁的实验流程。
实验仪器- BiDEP电化学工作站- 三电极电池体系:铂电极为工作电极,铅电极为参比电极,铁电极为辅助电极- pH计- 磁力搅拌器试剂及材料- BiCl3(0.1 mol/L)电解质溶液- FeCl3(1.0 mmol/L)溶液- HCl(0.1 mol/L)溶液- NaOH(0.1 mol/L)溶液- 双膜铋电极- 双膜铋电极研磨液- 甲醇- 去离子水- 紫外可见分光光度计实验步骤1. 制备双膜铋电极将双膜铋电极放入双膜铋电极研磨液中轻轻摇晃,使电极表面获得一层均匀的黑色氧化铋膜。
然后将电极在去离子水中冲洗干净,并用甲醇擦干。
2. 调节电化学工作站参数调节电化学工作站中的参数:扫描速率为0.01 V/s,电压范围为-0.6 V至-0.3 V。
3. 准备双电极电池体系将铂电极、铅电极和铁电极依次插入电解质溶液中,并使用磁力搅拌器将电解质溶液均匀搅拌。
4. 执行扫描在电解质溶液中加入FeCl3溶液,使铁电极上形成一层薄膜。
然后开始执行扫描,记录扫描图谱。
5. 分析数据根据扫描图谱上的峰形及位置,可以计算出溶液中的铁离子浓度。
根据公式:C = Q/(F×A×t),其中C为离子浓度,Q为阳极溶出的电量,F为法拉第常数,A为铂电极的表面积,t为溶液中铁离子阳极溶出的时间,可以计算出铁离子的溶出电量。
6. 校准法测定痕量铁采用标准曲线法或加标回收法进行铁离子浓度的校正,得到痕量铁的浓度。
7. 验证实验结果使用紫外可见分光光度计验证实验结果的准确性。
总结通过BiDEP法测定痕量铁,可以获得高灵敏度和高选择性的测量结果,适用于痕量元素的测定。
在实验中需要仔细控制实验条件,以确保测量结果的准确性。
阳极溶出伏安法测定水中痕量重金属
水中痕量Cu 、Pb 、Cd 的阳极溶出伏安法测定一、实验目的1.掌握阳极溶出伏安法的基本原理;2.熟悉阳极溶出伏安法测定水中痕量Cu 、Pb 、Cd 的方法。
二、实验原理阳极溶出伏安法的测定分为两个基本过程,先将被测金属离子在一定的电压条件下,以同位镀汞法,电解一定时间富集在玻碳电极上;然后将电压从负往正的方向扫描,使还原的金属从电极上氧化溶出,并记录其氧化波,根据氧化波的高度或面积确定被测物的含量。
阳极溶出伏安法的全过程可表示为: Me(Hg) Hg e Me +++n n 溶出是富集的逆过程,但富集是缓慢的积累,溶出是突然的释放,因而作为信号的法拉弟电流大为增加,从而提高测定的灵敏度。
影响峰电流大小的因素主要有:预电解的时间,搅拌的速度,电极的面积,溶出时电位的扫描速度等等,所以必须使测定的各种条件保持一致。
本实验以NH 4Cl -NH 3⋅H 2O (pH=7)为支持电解质,玻碳电极为工作电极(同位镀汞),Ag -AgCl 电极为参比电极,在-1.0 V 处富集,然后溶出,根据峰高及溶出电位,可对Cu 、Pb 、Cd 同时进行定性定量测量。
三、仪器和试剂1.电化学分析仪2.工作电极(玻碳电极)3.饱和甘汞电极4.Pt 辅助电极5.电磁搅拌器四、实验步骤准确移取5.00ml 水样,依次加入0.5ml 醋酸钠溶液、1滴氯化亚汞溶液,测定,得到各金属离子的峰高h ;再加入混合标准0.5ml ,再次测定,得到各金属离子加标后的峰高H 。
本实验的谱图有三个溶出峰:Cd 约0.7 V ,Pb 约0.5 V ,Cu 2+约0.3 V ,如要确认某一金属峰,可加入该种金属溶液,重复测定,观察谱图中第几个峰高有增高,该峰即为该种金属的溶出峰。
根据该峰原来的峰高h 及加标后的峰高H 即可进行定量测定。
x Kc h =s s s x V V V c V c K H +⋅+⋅⋅= VhH V V V c h c s s s x -+⋅⋅=)( 其中,h 为未加标时的溶出峰高,H 为加标后的溶出峰高,c s 为所加标准液的浓度,V s 为所加标准液的体积。
差分脉冲阳极溶出伏安法检测重金属离子
差分脉冲阳极溶出伏安法检测重金属离子孙萍;晏明国;张鸿泽;黄琦;周林;赵苡;彭富刚;刘培良【摘要】采用新型的差分脉冲阳极溶出伏安法检测液相环境下的铅、镉重金属离子.通过改变不同的实验条件,优化实验参数,最终选用以玻碳电极同位镀汞的方法测定液相环境下的铅、镉离子.该方法对铅、镉两种离子的检出限分别达到0.54、0.79 g/L,其中镉离子线性相关系数达到了0.9997.该差分脉冲阳极溶出伏安法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作简便,污染小,能重复测量等优点,是一种高效,廉价的检测重金属浓度的方法,为重金属离子的实时监测打下一定基础.%The differential pulse stripping voltammetry is used to detect the lead and cadmium heavy metal ions in liquid phase. The experimental parameters can be gradually optimized by changing the experimental conditions. The experimental results are analyzed and discussed. The detection limits for lead and cadmium ions are 0.54 g/L, 0.79 g/L, respectively, and the linear correlation coefficient of cadmium reaches to 0.9997. The voltammetry used here has merits such as high sensitivity, easy operation, simple structure, low pollution, repeatable measurement, and show potential application for real-time monitoring of heavy metal ions.【期刊名称】《电子科技大学学报》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】6页(P784-789)【关键词】差分脉冲阳极溶出伏安法;玻碳电极;重金属离子;同位镀汞法【作者】孙萍;晏明国;张鸿泽;黄琦;周林;赵苡;彭富刚;刘培良【作者单位】成都信息工程大学光电技术学院成都 610225;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014;四川农业大学理学院四川雅安 625014【正文语种】中文【中图分类】TM93电化学溶出法具有设备简单、灵敏度高、重现性好以及可以同时检测多种离子而被广泛应用到重金属离子的检测中[1-3]。
铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法测定痕量铁
铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法测定痕量铁铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法测定痕量铁一、简介铁是一种常见的有机和无机污染物,存在于环境中的水、土壤和大气中。
痕量铁对环境和人体健康都有一定的影响,因此准确快速地测定痕量铁的含量对于环境监测和食品安全等方面都具有重要意义。
二、铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法的原理铋膜差分脉冲阳极溶出法(DPPAS)是一种基于阳极溶出的电化学测定方法。
在该方法中,铋膜与试剂间存在反应,产生的氧化物溶解在电化学工作电极上,进而得到电流响应。
这种电流与铁的浓度呈线性关系,可以用来测定样品中痕量铁的含量。
三、实验步骤1.准备工作:根据需要,将待测样品或标准溶液稀释到适当的浓度,清洗工作电极并确保其表面无沉淀物或杂质。
2.打开电化学工作台,进行电极的连接和测量条件的设置。
3.测量前的处理:根据样品的特性,可以进行适当的预处理步骤,例如酸溶解、沉淀去除等。
4.测试曲线的建立:准备一系列不同浓度的标准溶液,分别进行测量,将电流响应与浓度建立起线性关系的测试曲线。
5.样品测量:将待测样品加入到电化学工作电极中,通过测试曲线计算出样品中铁的浓度。
四、优点和应用铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法具有以下优点:1.灵敏度高:该方法可以对痕量铁进行快速准确的测定,灵敏度可达到ppb级别。
2.选择性好:该方法对铁和其他金属离子具有良好的选择性,可以排除其他干扰物的影响。
3.操作简便:相对于传统方法,该方法操作简便,无需复杂的仪器设备。
4.成本低廉:该方法所需试剂和仪器设备成本较低,适用于大规模的样品检测。
铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法广泛应用于痕量铁的测定,具体应用领域包括:1.环境监测:用于水体、土壤和大气中铁污染物的检测,为环境保护和治理提供依据。
2.食品安全:用于食品中痕量铁的检测,确保食品安全和质量。
3.医学诊断:用于生物体内痕量铁的测定,对于一些疾病的诊断和治疗具有重要作用。
总结:铋膜差分脉冲阳极溶出伏安法是一种快速准确的测定痕量铁的方法,具有灵敏度高、选择性好、操作简便和成本低廉等优点。
溶出伏安法测定微量金属离子实验报告
实验主题:溶出伏安法测定微量金属离子实验目的:1. 了解溶出伏安法的基本原理和实验步骤;2. 掌握使用溶出伏安法测定微量金属离子的实验技术;3. 通过实验观察和分析,掌握实验数据处理和结果判断的方法。
实验原理:溶出伏安法是一种电化学分析方法,它利用金属离子在电极上的溶出与沉积来测定微量金属离子的方法。
在实验中,通常使用溶液作为基体溶液,通过控制电位来使金属离子在电极上溶出和沉积,然后测定溶出的电流或电荷量来计算金属离子的浓度。
实验步骤:1. 实验前,将所需的电化学仪器和试剂准备好,包括电化学工作站、双电极工作电极、参比电极、计时器、溶出伏安法测定电化学池等设备,以及待测金属离子的标准溶液。
2. 样品预处理,将待测金属离子的样品溶解或稀释至合适的浓度,使其适合进行溶出伏安分析。
3. 调节工作电极的电位,在所选定的溶出电位范围内进行扫描,使金属离子在工作电极上溶出和沉积。
4. 通过测定溶出的电流或电荷量,建立电流-电位曲线或电流-时间曲线。
5. 分析实验数据,根据溶出伏安曲线的特征和测定电流的变化,计算出待测金属离子的浓度。
实验结果与讨论:根据实验数据和分析结果,可以得出金属离子的浓度。
根据溶出伏安曲线的形状和特征,可以对金属离子的溶出过程和溶出动力学进行分析。
还可以进一步讨论实验中可能出现的误差和影响因素,以及可能的改进措施。
实验结论:通过溶出伏安法测定微量金属离子的实验,我们成功地获得了待测金属离子的浓度,并对金属离子的溶出行为进行了初步的分析。
实验结果表明,溶出伏安法是一种准确、可靠的测定微量金属离子的方法,具有很好的应用前景。
实验感想:通过本次实验,我对溶出伏安法的原理和技术有了更深入的了解,同时也锻炼了实验操作和数据处理的能力。
在今后的实验研究中,我将进一步掌握溶出伏安法的操作技巧,提高实验数据的准确性和可靠性。
溶出伏安法测定微量金属离子的实验不仅带来了实验技术上的提升,更加深了我们对电化学分析方法的理解和应用,为今后的科学研究和实验技术提供了有力支持。
差分脉冲阳极溶出伏安法测定中药材样品中的铜铅镉
,
r e s p e c t i v e l y .T h e l i n e a r r e l a t i o n s h i p s w e r e o b t a i n e d b e t we e n t h e p e a k c u r r e n t a n d c o n c e n t r a t i o n i n
p o t e n t i a l o f t h e m we r e ou f n d a t 一0.1 5 V, 一0 . 4 5 V. 一0. 6 5 V 。r e s pe c t i v e l y . Th e l i ne a r r e l a t i o n s h i p s we r e o b t a i n e d
Abs t r a c t :Ba s e d o n t he be s t e x p e ime r n t a l c o n di t i o n s ,t h e c o n t e nt o f c o p pe r 。l e a d a n d c a d mi um i n t r a di t i o n a l
第4 2卷第 6期
2 0 1 4年 3月
广
州
化
工
V0 1 . 42 No . 6 Ma r . 2 01 4
G u a n g z h o u Ch e mi c a l I n d u s t r y
差 分 脉 冲 阳极 溶 出伏 安 法测 定 中药 材 样 品 中的 铜铅 镉
b e t we e n t h e p e a k c u r r e n t a n d c o n c e n t r a t i o n i n t h e r a n g e o f 4 . 0×1 0一 ~1 . 0×1 0一 g / mL f o r c o p p e r a n d l e a d .T h e i r
差分脉冲溶出伏安法
Differential Pulse Stripping Voltammetry 差分脉冲溶出伏安法是目前溶出法中灵敏度最高的一种。 它是在缓慢线性扫描的电压(5-10mV/s)上迭加一个振 幅为50-100mV的周期性脉冲,并在刚好加脉冲之前和 脉冲的后期分别测量电流,将这两次电流的差值由电子 线路放大输出。
阳极溶出伏安法工作原理
对于给定电解质溶液和电极,每种金属都有 特定的氧化或溶出反应电压,该过程释放出的电 子形成峰值电流。 测量该电流并记录相应电势,根据氧化发生 的电势值来识别金属种类,并通过它们氧化电势 的差异同时测量多种金属。 样品离子浓度的计算,是通过计算电流峰高 或者面积并且与相同条件下的标准溶液相比较得 出。
GNFs–NA膜厚度的 影响: 溶液体积达到3 μL时 灵敏度很高,3-7 μL 峰电流值降低。 GNFs–NA膜太厚阻碍 了电子转移,导致峰 电流降低。
GNFs–NA溶液体积
Effect of the experimental variables
电位由−0.9减小 到 −1.2V峰电流迅速增加, −1.2V以后峰电流变小 在如此低的电位下氢的 还原开始明显,电极表 面金属合金的沉积被氢 气气泡破坏,导致电流 降低。
由于电容电流的衰减速率较法拉第电解电流快得多,
在测量电解电流的时刻,电容电流已衰减趋近于零。所 以灵敏度比较高。
实验条件:
Cd Pb
富集: -1.2V,120s 溶出: -1.2~ 0.3V 清洗: 0.3V, 120s 脉冲幅度 80mV 脉冲周期 200ms 脉冲宽度 5ms
ห้องสมุดไป่ตู้
Effect of the experimental variables
Bi(III)的浓度
阳极溶出伏安法检测重金属离子
阳极溶出伏安法检测重金属离子阳极溶出伏安法检测重金属离子重金属离子污染已经成为当前环境保护面临的严峻问题。
为了监测和治理重金属污染,科学家们研究出许多检测重金属离子的方法,其中阳极溶出伏安法是一种常用的检测方法。
本文将介绍阳极溶出伏安法的基本原理、实验步骤以及优缺点,加深对其理解。
一、阳极溶出伏安法的基本原理阳极溶出伏安法(Anodic Stripping Voltammetry, ASV)是一种电化学分析方法,以极化电压为驱动力将金属离子还原到电极表面,在特定的电位下析出并测量其电流,进而得出重金属离子的浓度。
它结合了阳极溶出和伏安法的原理,即在阳极上溶解或氧化物质,再利用外加电压将它们还原或析出。
同时,ASV操作简单,对样品的处理时间短,适用于多种金属离子的检测。
二、实验步骤ASV实验主要由离子选择性电极和工作电极组成。
首先是样品的准备,将待检测的样品加入溶液中,处理过程涉及到加热、酸化等操作;然后将溶液放入离子选择性电极中进行筛选,选出目标离子;接下来将工作电极插入溶液中,进行阳极极化,升压至逐渐逼近检测物质的氧化电位,再降压至目标电位,使产物析出在电极表面,进行阳极溶出过程;最后利用伏安计测量出现的电流信号,反推样品中重金属离子的浓度,最终得到检测结果。
三、优缺点ASV方法具有操作简单、快速、灵敏度高、检测限低等优点,可广泛应用于水质、空气、土壤中的重金属元素的检测。
与其他检测方法相比,ASV也具有一些缺点,例如对于某些影响电极信号的物质敏感,还有可能造成电化学辅助反应的出现带来误差等问题。
综上所述,阳极溶出伏安法是一种简单快速、准确敏感的化学检测方法。
尽管它在实际应用的过程中存在不足之处,但是在环境保护领域,阳极溶出伏安法还是一种十分重要的重金属离子检测方法,值得进一步研究和发展。
差分脉冲阳极溶出伏安法测定溶液中金属离子
差分脉冲阳极溶出伏安法测定溶液中 Zn2+ Pb2+ Cd2+姓名:魏双李红欣宋杨张宝峰班级:应用化学13-1指导教师:田晓溪摘要随着工业的迅速发展,重金属污染已经成为日益严重的环境污染问题之一,由于重金属不易被生物代谢,容易积蓄在生物体内,造成重金属中毒。
因此,重金属的检测显得尤为重要。
电化学中的溶出伏安法具有仪器设备简单、灵敏度高、选择性好等优点,广泛地应用于重金属的检测。
本论文采用采用差分脉冲溶出伏安法实现了水样中痕量铅、镉、锌的检测。
详细研究了铅、镉、锌离子在玻碳电极上的电化学响应行为。
实验结果表明:在pH =4.8缓冲溶液中,-1.4 V恒电位下搅拌,静置10 s后正向电位扫描,铅离子在-0.64 V左右出现阳极溶出峰,镉离子在-0.87 V左右出现阳极溶出峰,锌离子在-0.11 V左右出现阳极溶出峰。
在最优化实验条件下,铅、镉、锌溶出峰电流与其浓度呈良好的线性关系,实了水样中痕量铅、镉、锌离子的检测。
关键字:差分脉冲阳极溶出伏安法;电化学工作站CHI832;三电极系统;锌;铅;镉。
1.前言:1.1 重金属离子的危害重金属元素铅和镉在水体中普遍存在且可长期蓄积危害人体健康。
随着人类活动的加剧,环境污染严重,重金属污染事故频发。
2005年广东北江流域的镉污染事故、2008年湖南湘江的镉污染事故、2009年陕西凤翔的血铅事件,以及2012年龙江的镉污染事故,都表明了加强对重金属的监测和预警已成为我国环境监测的重点。
铅和镉在线检测分析方法目前主要有分光光度法和电化学阳极溶出法。
分光光度法易实现自动化,适合应用于在线分析仪,但其灵敏度不足,无法满足铅和镉的痕量分析;电化学溶出伏安法灵敏度高、设备结构简单,被广泛应用于重金属的在线检测中【1-5】。
金属离子镉(Cd2+)和铅(Pb2+)作为重金属污染源可以对生物机制产生毒性作用从而对人类身体健康造成了严重的威胁。
其中 Pb 的毒性主要来源于其模仿功能,它可以占据细胞中 Ca 依赖蛋白中 Ca的结合位点(如钙调节蛋白和蛋白激酶 C),导致相应的生理功能不可修复[6]。
实验---阳极溶出伏安法测定水中微量镉
实验---阳极溶出伏安法测定水中微量镉
阳极溶出伏安法是一种常用的研究金属离子溶出行为的电化学方法,通过测量电流与阳极电位之间的关系,可以定量分析水中微量金属离子浓度。
以下是使用阳极溶出伏安法测定水中微量镉的实验步骤:
1. 仪器准备:将电解池配置至恒温器中,保持温度稳定。
在电解池中安装工作电极和对电极,其中工作电极使用金属镉或碳电极。
2. 电解液配置:配置适量的电解液,并用适量的浓盐酸调节
pH值,通常在酸性条件下镉离子更容易溶出。
电解液通常是
镉氯酸盐或镉硝酸盐。
3. 处理样品:将待测水样进行预处理,包括滤过、稀释等步骤,以确保样品中的悬浮物和杂质对测定没有影响。
4. 实验步骤:将处理后的样品加入电解池中,同时添加适量的电解液。
然后将工作电极浸入电解液中,并使用对电极连接到电位计或伏安计。
5. 扫描电位范围:通过在一定的电位范围内进行电位扫描,记录伏安计上的电流数据。
通常扫描电位从负电位向正电位逐渐增加。
6. 计算镉浓度:通过将扫描得到的电流值与标准曲线进行比较,可以推算出样品中镉离子的浓度。
需要注意的是,实验中应注意操作规范,以防止交叉污染和误差产生。
此外,还应进行实验室质控和校正,确保实验结果的准确性和可重复性。
同位镀锑膜示差脉冲溶出伏安法测定水中痕量铅
同位镀锑膜示差脉冲溶出伏安法测定水中痕量铅王宏伟;陈明功【摘要】本文研究示差脉冲伏安分析法测定溶液中痕量重金属铅离子。
以同位镀锑膜电极作为工作电极,0.5 mol / L KCl 溶液作为支持电解质,铅离子的溶出峰在-0.47 V,富积时间为110 s,在(0~80)μg/ L 浓度范围内峰电流与铅离子浓度呈线性关系,对于溶液中铅离子的检测限达到0.08μg/ L。
同位镀锑电极具有廉价、低毒性、高灵敏和稳定性好的特点,可以用于环境水样中重金属离子的实时分析检测。
%Differential pulse voltammetry was proposed for determination of trace leads by using an in-situ plating antimony film electrode as a working electrode. The experiment conditions for determination of lead in the water were optimized. In 0. 5 mol/L KCl solution, the sensitive potentiometric stripping peaks of lead ions were obtained as -0. 47 V. With the deposition time of 110 s, the stripping peak value changed linearlywith the lead ion concentrations in the range of 0 ~ 80 μg/ L. The detection limit of Pb2 + was 0. 08 μg/ L. The in-situ plating antimony film electrode possesses low cost, stability, low toxicity and sensitivity, which make it hopeful candidate for in-situ water monitoring for heavy metals.【期刊名称】《安庆师范学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P102-105)【关键词】电化学;同位镀锑;膜电极;示差脉冲伏安法;铅【作者】王宏伟;陈明功【作者单位】安徽理工大学,安徽淮南 232001; 桐城师范高等专科学校,安徽桐城 231400;安徽理工大学,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】O657.14铅是一种重金属元素,当环境受到铅的污染后,铅会随着食物链进入生物体并在生物体中富集,从而可能对人体健康造成极大的危害[1]。
阳极溶出伏安法测定水中微量铅和镉
阳极溶出伏安法测定水中微量铅和镉一、实验目的1:熟悉溶出伏安法的基本原理。
2:掌握汞膜电极的使用方法。
3:了解一些新技术在溶出伏安法中的应用。
二、方法原理溶出伏安法的测定包含两个基本过程。
即首先将工作电极控制在某一条件下,使被测定物质在电极上富集,然后施加线性变化电压于工作电极上,使被测物质溶出,同时记录电流与电极电位的关系曲线,根据溶出峰电流的大小来确定被测定物质的含量。
溶出伏安法主要分为阳极溶出伏安法,阴极溶出伏安法和吸附溶出伏安法。
本实验采用阳极溶出伏安法测定水中Cd(Ⅱ),其过程表示为:Cd 2+ + 2e- + Hg = Cd(Hg)本法使用汞膜电极为工作电极,铂电极为辅助电极,甘汞电极为参比电极。
在被测物质所加电压下富集时,汞与被测物质在工作电极的表面上形成汞齐,然后在反向电位扫描时,被测物质从汞中“溶出”,而产生“溶出”电流峰。
在酸性介质中,当电极电位控制为-1.0v(SV.SCE)时,Cd2+ (Pb2+)在工作电极上富集形成汞齐膜,然后当阳极化扫描至-0.1v时,可得到清晰的溶出电流峰。
镉(铅)的波峰电位约为-0.6v(-0.4v)左右(SV.SCE)。
三、仪器和试剂1:电化学分析仪2:汞膜电极作工作电极,甘汞电极作参比电极及铂辅助电极组成三电极系统。
3:1.0×10-2mol\L镉离子标准溶液、1.0×10-2mol\L铅离子标准溶液4:10 ml/L HCl5:0.02%抗坏血溶液6:1mol/L KCl溶液7:容量瓶100ml若干四、实验步骤1:配制试液:取两份50.00ml水样置于2个100ml容量瓶中,分别加入10 ml/L HCl 1 ml,0.5ml抗坏血酸,在其中一个容量瓶中加入1.0×10-2mol/l的铅、镉离子标准溶液各0.5ml,再加入10 ml1mol/L KCl溶液作为背景,均用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
2:将未添加Cd2+ ((Pb2+))标准溶液的水样置电解池中,放入清洁的搅拌磁子,插入电极系统。
差分脉冲阳极溶出伏安法测定中药材样品中的铜铅镉_刘雄
中药是用于预防、治疗、诊断疾病并具有康复与保健作用 的物质,它对维护我国人民健康 、促进中华民族的繁衍昌盛做 出了重要贡献。有些中草药的有效成分和分子结构等也已经全 部或部分地研究清楚,但同时,中草药中的重金属含量也引起 [1 ] 了人们的关注 。 重金属在人体中富集,它在人体内能和蛋白质及酶等发生 强烈的相互作用,使其失去活性,也可能在人体的某些器官中 累积,造成慢性中毒,引起各种疾病,影响人的身体健康,其 中所包含的重金属包括铜 、 铅、 镉等,因此,对植物样品 中 铜、铅、镉含量的测定具有重要意义 。 目前,微量元素测定已经有比较成熟的分析方法,国内外 对植物样品中重金属元素的测定方法主要有火焰原子吸收光谱 [2 ] [3 ] [4 ] 法 、石墨炉原子吸收光谱法 、原子荧光光谱法 、 电感耦 [5 ] 合等离子体 - 原子发射法( ICP - AES) 、电感耦合等离子体 - [6 ] [7 - 8 ] 质谱法( ICP - MS) 、电化学分析法 等,电化学分析法具 有仪器简单,操作方便,灵敏度高,测定速度快等特点。 本文 用差分脉冲阳极溶出伏安法测定了几种药用植物中铜 、 铅、 镉 的含量,并对测试方法的实验条件进行优化 。
第 42 卷第 6 期 2014 年 3 月
广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol. 42 No. 6 Mar. 2014
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素
利用阳极溶出伏安法测定水体钴元素阳极溶出伏安法是一种常用的电化学分析方法,可以用于测定水体中的钴元素含量。
本文将详细介绍阳极溶出伏安法测定水体钴元素的原理、仪器设备、操作步骤、样品处理方法以及结果计算等内容。
一、原理阳极溶出伏安法是一种通过在阳极上施加一定的电位,使水样中的钴元素氧化溶出并在阳极上析出的方法。
具体原理如下:在阴极上通入一定电流,通过电解反应将阳极上的阴离子还原为原子态。
钴元素在阳极上的溶出可以通过如下反应表示:Co2+ + 2e- → Co而在阳极上析出的钴原子量与电流的积分关系为:Q=It=2FmQ为阳极上析出的钴原子的数量,I为电流强度,t为电解的时间,F为法拉第常数,m 为钴的相对分子质量。
二、仪器设备1. 电化学分析仪:包括电位计、电流计和增量伏安仪等。
2. 水样处理设备:包括PH计、电解槽和电极等。
三、操作步骤1. 准备样品:将水样收集到容器中,用PH计调节水样的酸碱度,使其适应实验条件。
2. 处理样品:将水样倒入电解槽中,再加入一定量的电解液,以提高导电性。
然后,用电极将水样搅拌均匀。
3. 仪器设置:将电解槽连接到电化学分析仪器上,并设置电流强度和电位。
开始时,将电流强度调至较小值,然后逐渐提高至设定值。
4. 进行电解:通过电解槽中的微小电流,加速溶出和析出过程。
根据实验需求,可以设定一定的电解时间。
5. 数据测量:利用电化学分析仪器上的电位计和电流计,测量并记录阳极上的电势和电流的数值。
6. 数据处理:通过测量数据,计算阳极上析出的钴原子的数量,以得到水样中钴元素的含量。
四、样品处理方法1. 确保水样中的悬浮物和杂质尽量少,以避免对电解过程的干扰。
2. 根据实际情况,可以对水样进行预处理,如过滤、酸碱调节等,以改善电解效果。
3. 如有必要,可以对水样进行稀释,以保证电流强度适中,不致过大或过小。
五、结果计算根据电解槽中阳极上溶出的钴原子数量,可以通过以下公式计算水样中钴元素的含量:C=Q/VC为钴元素的含量,Q为阳极上溶出的钴原子数量,V为用于电解的水样体积。
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差分脉冲阳极溶出伏安法测定溶液中 Zn2+ Pb2+ Cd2+姓名:魏双李红欣宋杨张宝峰班级:应用化学13-1指导教师:田晓溪摘要随着工业的迅速发展,重金属污染已经成为日益严重的环境污染问题之一,由于重金属不易被生物代谢,容易积蓄在生物体内,造成重金属中毒。
因此,重金属的检测显得尤为重要。
电化学中的溶出伏安法具有仪器设备简单、灵敏度高、选择性好等优点,广泛地应用于重金属的检测。
本论文采用采用差分脉冲溶出伏安法实现了水样中痕量铅、镉、锌的检测。
详细研究了铅、镉、锌离子在玻碳电极上的电化学响应行为。
实验结果表明:在pH =4.8缓冲溶液中,-1.4 V恒电位下搅拌,静置10 s后正向电位扫描,铅离子在-0.64 V左右出现阳极溶出峰,镉离子在-0.87 V左右出现阳极溶出峰,锌离子在-0.11 V左右出现阳极溶出峰。
在最优化实验条件下,铅、镉、锌溶出峰电流与其浓度呈良好的线性关系,实了水样中痕量铅、镉、锌离子的检测。
关键字:差分脉冲阳极溶出伏安法;电化学工作站CHI832;三电极系统;锌;铅;镉。
1.前言:1.1 重金属离子的危害重金属元素铅和镉在水体中普遍存在且可长期蓄积危害人体健康。
随着人类活动的加剧,环境污染严重,重金属污染事故频发。
2005年广东北江流域的镉污染事故、2008年湖南湘江的镉污染事故、2009年陕西凤翔的血铅事件,以及2012年龙江的镉污染事故,都表明了加强对重金属的监测和预警已成为我国环境监测的重点。
铅和镉在线检测分析方法目前主要有分光光度法和电化学阳极溶出法。
分光光度法易实现自动化,适合应用于在线分析仪,但其灵敏度不足,无法满足铅和镉的痕量分析;电化学溶出伏安法灵敏度高、设备结构简单,被广泛应用于重金属的在线检测中【1-5】。
金属离子镉(Cd2+)和铅(Pb2+)作为重金属污染源可以对生物机制产生毒性作用从而对人类身体健康造成了严重的威胁。
其中 Pb 的毒性主要来源于其模仿功能,它可以占据细胞中 Ca 依赖蛋白中 Ca的结合位点(如钙调节蛋白和蛋白激酶 C),导致相应的生理功能不可修复[6]。
接触少量的 Cd2+,可以导致肾功能失调、骨质疏松、肺气虚、肝损伤和高血压等急性或慢性疾病[7-9]。
因此探索灵敏、快速和简单的分析方法对于精确监控 Cd2+和 Pb2+的含量具有重要意义。
1.2 检测方法研究进展目前通常使用的重金属检测方法一般有化学检测法和仪器分检测法.化学检测法通常是将待测样品与某种化学试剂直接发生化学反应,通过生成物的颜色。
生成物在溶液中的聚集状态来判断.为了保证分析方法的顺利完成和分析结果的可靠性,即既无检失又无过度检出,所用的化学反应必须符合下列要求:1,反应产物和反应过程必须具有良好的外显效果,这是定性检出的最关键问题,主要表现在视觉和嗅觉的可感知性上;2,反应要进行得相当完全,这种内部效果是外显效果的基础13,反应对某待检出离子是专属的或具有良好的选择性,即不受共存的其它离子的干扰.化学检测法往往受到反应灵敏度的影响,而灵敏度又往往受到反应时间、反应时的温度、试剂的浓度和溶液的PH值的影响.化学检测通常只能作为一种定性分析和常量分析.随着科学仪器和计算机技术的快速发展,仪器分析在现代分析测试中越来越显出其强大的作用.仪器分析就是采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来确定物质的化学组成、成分含量及化学结构,并且各自形成比较独立的方法原理及理论基础的一类分析方法嗍.重金属离子的定量检测一般包括下列方法:1,原子吸收光谱法,它是以测量气态基态原子外层电子对共振线的吸收为基础的分析方法,原子吸收光谱法是一种成分分析法,可对60多种金属元素进行定量分析,其检测限可达ng/ml,相对标准偏差为1~2%,该法主要用于低含量元素的定量检测;2,紫外可见分光光度法,利用重金属离子与显色剂发生配合作用形成有色配合物,在特点波长下,通过测童有色配合物的吸光度来测量重金属的含量.此外,通常认可的重金属分析方法还有:微谱分(MS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体(ICP)、X荧光光谱法(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP—MS)法等.不过,这些分析方法都要求借助比较贵重的仪器。
样品前期准备工作比较繁琐,现场检测难度较大等.而近年来发展较快的电化学方法在重金属离予检测方面由于其灵敏度高、仪器比较简单、操作方便,是一种很好的痕量分析手段而受到人们越来越多的青睐.本文就重点来介绍这种分析方法的原理和工作步骤。
1.3金属检测的电化学方法电化学法是近年来发展较快的一种方法,它以经典极谱法为依托,在此基础上又衍生出示波极谱、阳极溶出伏安法等.由于电化学法的检测限较低,测试灵敏度较高,值得推广应用.极谱分析法是捷克物理化学家海洛夫斯基1922年首先提出的一种电化学分析方法,由于其在发明和发展极谱分析过程的突出贡献而荣获1959年诺贝尔化学奖.自1925年海洛夫斯基和方志益三制造出全世界第一台极谱仪以来,经过几十年的发展,极谱仪器和分析方法都有了长足的进展.在仪器方面,已经从经典极谱发展到交流极谱、示波极谱、方波极谱和脉冲极谱等新的仪器品种;分析方法上,发展了极谱催化波、平行和H催化波、固定电极溶出伏安等新方法;电极材料方面,从开始的滴汞电极到悬汞电极、玻碳电极、银基汞膜电极、多孔电极和纳米材料电极等.经典极谱中,每滴汞周期的电解电压变化只有约几个毫伏,电压变化小,每滴汞生成与滴落导致地充放电电流其数值只相当10-5mol/L离子还原所产生的电流.因此,经典极谱带有明显的局限性:严重影响对于微量或痕量组分的测定;经典极谱耗时较长,耗汞量较多;分辨率低,其要求相邻离子的半波电位相差要大于100mv;不可逆波产生干扰.阳极溶出伏安法是一种灵敏度很高、用于痕量组分的电化学分析法.溶出伏安法包含电解富集和电解溶出两个过程.电解富集过程:将工作电极固定在产生极限电流电位上进行电解,使被测物质富集在电极上.为了提高富集效果,可同时使电极旋转或搅拌溶液以加快被测物质快速达到电极表面.富集物质的量取决于电极电位、电极面积、电解时间和搅拌速度等因素.溶出过程:在富集结束静止一段时间后,再在工作电极上施加一个反向电压进行电位扫描,使原来富集在电极上的物质重新氧化为离子进入溶液,在氧化过程中将产生氧化电流,记录下电压一电流曲线(即伏安曲线).该曲线呈峰形,其峰值电流与溶液中被测离子的浓度成正比,这正是溶出伏安法进行定量分析的依据,而峰值电位可作为定性分析的有力证据.阳极溶出伏安法通常采用汞和汞膜电极[10-11],由于汞电极具有较大的毒性[12-14],越来越多的研究工作致力于寻找新的电极体系如修饰电极等[15].粉末微电极是用一般的粉末材料填人被腐蚀了的微盘电极空腔中制得的微电极.它是多孔电极与微电极的有机结合.粉末微电极的端面具有微盘电极的直径以及表观面积,而粉层部分具有多孔电极的性质.因而,相对于平面微盘电极,粉末微电极的实际有效反应表面积显著提高.相应地,粉末微电极上氧化还原电对的表观交换电流密度以及表观可逆性显著增加.这些特征已成功地应用于化学电源、电催化以及生物电化学等领域C63.对于可以在电极表面富集(吸附或电化学沉积)的氧化还原电对,利用粉末微电极可以显著提高测量的灵敏度并且可以显著地改善电极反应的表观可逆性,这对于超电势大而引起电流峰值重叠的各氧化还原电对之间的分离十分有利[16-18].利用粉末微电极检测污染水中重金属离子的含量,首先将粉末微电极固定在比各种离子还原电势稍负的电位位置进行恒电位还原一段时间,然后将电极电势向阳极方向扫描,由于电化学氧化反应速度较快在曲线上留下尖蜂,记录下电流一电位曲线,这就是重金属离子阳极溶出伏安曲线.为了证实电极在溶液中的富集情况,我们可以通过延长电极在还原电势上的极化时间,如果发现线性扫描曲线上电流峰的峰电量与时间成正比,则表明金属离子的电化学还原产物在电极表面上发生了明显的富集.其次,通过不同标准离子浓度的溶液作阳极溶出伏安曲线,作出离子浓度与峰电流的标准工作曲线.最后,对照标准工作曲线,只要测出待测水样中金属离子的峰电流值就可以得出该离子的度.而根据蜂电流所对应的的峰电位的数值就可以找出该离子的归属.[19-20]2.实验部分2.1实验原理溶出分析法可分为阴极溶出分析法、阳极溶出分析法、电位溶出分析法和吸附溶出分析法。
本实验采用的是阳极溶出伏安法。
阳极溶出伏安法的测定包含两个基本过程。
即首先将工作电极控制在某一条件下,使被测定物质在电极上富集,然后施加线性变化电压于工作电极上,使被测物质溶出,同时记录电流与电极电位的关系曲线,根据溶出峰电流的大小来确定被测定物质的含量。
样品离子浓度的计算,是通过计算电流逢高或者面积并且与相同条件下的标准溶液相比较得出。
2.2实验仪器及试剂2.2.1主要仪器仪器名称型号生产厂家分析天平FA2004 上海精密科学仪器有限公司超声波清洗仪JAC-1505P 上海精密科学仪器有限公司电化学工作站CHI832A 上海辰华仪器有限公司玻碳电极CHI104 上海辰华仪器有限公司铂丝电极CHI115 上海辰华仪器有限公司Ag-AgCl电极CHI 上海辰华仪器有限公司2.2.2电化学工作站参数设置2.2.3实验中使用的主要试剂试剂名称纯度生产厂家氯化镉分析纯上海试剂厂硝酸铅分析纯上海试剂厂氯化锌分析纯上海试剂厂乙酸分析纯上海试剂厂无水乙酸钠分析纯上海试剂厂2.3实验准备2.3.1玻碳电极预处理用去离子水将玻碳电极在鹿皮上抛光表面3min,再使用Al2O3粉乳浊液抛光表面3min,然后用蒸馏水超声清洗1min,晾干待用。
2.3.2标准溶液配制镉标准溶液:称取 0.4575g 氯化镉,放入烧杯中,加入去离子水溶解,冷却移入 250m L 容量瓶,定容,摇匀,倒入试剂瓶中备用。
此溶液浓度为1x10-2mol/L。
铅标准溶液:秤取0.8281g硝酸铅,放入烧杯中,加入去离子水溶解,冷却转移入250ml容量瓶中,定容,摇匀,倒入试剂瓶中备用。
此溶液浓度为1×10-2mol/L。
锌标准溶液:秤取0.3408g氯化锌,放入烧杯中不,加入去离子水溶解,冷却转移入250ml容量瓶中,定容,摇匀,倒入试剂瓶中备用。
此溶液浓度为1×10-2mol/L 。
缓冲溶液:称取无水乙酸钠32.5g 加水稀释,使用乙酸溶液调节溶液PH 为4.8,冷却,后移入250m L 容量瓶,定容,摇匀,最后倒入试剂瓶中备用。
2.3.3单一离子的测定(1)镉标准曲线的绘制吸取20mL 标准缓冲溶液于三电极系统中,依次加入0.1mL 镉标准溶液测定峰值电流,重复操作8次。