微量钼的极谱催化波测定

实验八微量钼的极谱催化波测定

目的要求：

（1）学习利用极谱催化波进行定量测定的基本原理。

（2）学习催化波定量分析的实验方法。

基本原理：

经典极谱法是通过测量扩散电流大小的方法来确定被测离子的含量，但是检测的灵敏度不够高，一般只能测定浓度在10-5mol.L-1 以上的组分。若将极谱还原过程与化学反应动力学结合起来,利用所产生的极谱催化波进行定量分析可以大大提高测定灵敏度,检测下限可达10-9～10-11mol.L-1

本实验是在0.07mol.L-1H2SO4, 0.14mol.L-1KclO3和0.02mol.L-1酒石酸钾钠(Kna-Tar,Tar表示酒石酸)底液中,通过极谱催化波测定微量钼。在一定电位下，发生下列电极反应：

Mo(V)-Tar +e- Mo(IV)-Tar

由于KClO3在酸性介质中为一强氧化剂,能将上述电极反应的还原产物Mo(ⅴ)-Tar立即氧化:

6Mo(Ⅳ)-Tar+ClO3-+6H+ 6Mo(Ⅴ)-Tar+Cl-+3H2O

产生的Mo(Ⅴ)-Tar又可在滴汞电极上被还原,在电极表面附近形成电极反应-化学反应-电极反应的往复循环,使极谱电流大为增强,该极谱电流受化学反应速度所控制.而在实验的电位范围内,KClO3不会发生电极反应.在这一循环过程中,钼的浓度在反应前后几乎未起变化,实际消耗的是KClO3，所以可把钼看作催化剂。由催化反应而增加的电流称为催化电流，在一定的催化剂浓度范围内，催化电流与催化剂浓度成正比，因此可作为定量分析的基础。催化电流的强度远比单纯的扩散电流强，故测定的灵敏度大为提高。

在无吸附现象时，极谱催化波的波形与经典极谱波相同，本实验中钼-酒石酸络阴离子吸附于汞电极表面，因而所得的极谱催化波呈对称峰形，通过测量峰高，即可测定钼的含量。

一、仪器

1.极谱仪 JP303

2.滴汞电极

3.饱和甘汞电极

4.电解杯（或烧杯） 10ml

5.容量瓶 250ml, 100ml, 25ml

6.吸量管 10ml , 5ml

二、试剂

1. Mo(Ⅵ)标准贮备溶液准确称取分析纯Na2MoO4·2H2O 0.252g,用水溶解并定容成100ml,溶液含Mo（Ⅵ）

1.00mg.mL-1。

2. Mo(Ⅵ)标准工作溶液将Mo(Ⅵ)标准贮备溶液先稀释成含Mo(Ⅵ)4.00ug.mL-1,再稀释为含Mo(Ⅵ)0.200ug.mL-1(使用前临时配制)。

3. 0.35mol.L-1KClO3溶液准确称取分析纯KClO3 10.723g溶解于水中，定容成250mL。

4. 0.20mol.L-1酒石酸钾钠溶液准确称取分析纯NaKC4H4O6·4H2O

5.644g，溶解于水，并定容成100mL。

5. 0.7mol.L-1H2SO4：量取分析纯浓H2SO4（相对密度1.84）4.0mL，小心加入已盛有水的烧杯中，稀释后定容成100mL。

6. 含钼的未知试液约含Mo(Ⅵ)10-6mol-1.L-1

7. 纯N2 99.99％ N2

三、实验步骤

1.调节极谱仪和预热，电压范围选+1～-2V。

2.于7只25mL容量瓶中，按下表所列体积（mL）加入各种溶液，然后定容成25mL。

3.

4.依次将1#～7#溶液倒入电解杯中，通入N2气5min除氧,然后于+0.1V～-0.8V作电压扫描,记录极谱图。

5.于25mL容量瓶中，按上表1#溶液的用量加入H2SO4，KNa-Tar和KClO3溶液，再加入含钼的未知试液2.50mL,定容

成25mL后,测绘极谱图。

6.做好实验的结束清理工作。

四、数据及处理

1.测量各极谱图催化电流的峰高（mm），对于未加KNa-Tar的6#溶液，测量其极谱图上峰顶距基线的高度H。

2.以1#～5#溶液所加入Mo(Ⅵ)标准工作溶液的体积为横坐标，相应的峰高为纵坐标，作标准曲线。

3.测量未知试液极谱图的峰高，从标准曲线查得相应于Mo(Ⅵ)标准工作溶液的体积，进而计算钼的含量，以每毫

升原始试液含钼的微克数表示。或将数据输入微机，以第一章所附的一元线性回归计算程序，求出钼的含量。

4.将6#溶液与3#溶液的极谱图相比较，可以得出什么结论？

5.将7#溶液与5#溶液的极谱图相比较，可以得出什么结论？

思考题

1.利用极谱催化波测定微量金属含量，为什么比经典的极谱法有更高的灵敏度？

2.本实验中为什么要加入KClO3？

3.酒石酸钾钠在本实验中起什么作用？