极谱法发展及现代极谱法的进展

摘要:

极谱分析法是以滴汞电极做工作电极电解被分析物质的稀溶液,根据电流——电压曲线进行分析的方法.极谱分析法具有灵敏度高、分析速度快、易实现自动化、重现性好、应用范围广等特点。可用来测定大多数金属离子、许多阴离子和有机化合物。此外，在电化学、界面化学、络合物化学和生物化学等方面都有着广泛的应用。现代极谱法不仅包括极谱仪的计算机化，还应包括它与其它分析仪器的联通，极谱学正在不断地前进、变革着，并为物理化学、医学、生物化学等学科提供更重要、更准确的信息和数据。

正文：

极谱分析法是以滴汞电极做工作电极电解被分析物质的稀溶液,根据电流——电压曲线进行分析的方法.极谱分析法具有灵敏度高、分析速度快、易实现自动化、重现性好、应用范围广等特点.极谱分析法半个世纪以来,在理论研究和实际应用上都得到很大的发展.在普通极谱的基础上,出现了单扫描极谱、交流极谱、方波极谱、脉冲极谱、溶出伏安法和极谱催化波等新型快速灵敏的现代极谱新技术,它已成为化学化工、生物化学、医药卫生等各方面一种常用的分析方法和研究手段.就测定的成分来说,凡能在滴汞电极上起氧化还原反应的物质,都可以用极谱法进行测定.金属元素、非金属元素,硝基、亚硝基、偶氮、偶氮羟基化合物,醛、酮、醌类化合物,杂环化合物,氢醌化合物,维生素C等有机化合物都可以用极谱法分析.如极谱分析法快速测定锌电解液中的微量钻,茶叶中痕量硒的催化

极谱法测定,磺胺类药物的微分脉冲研究等。

极谱法的发展

极谱分析法是捷克斯洛伐克杰出的物理化学家海洛夫斯基（J.Heyrovsky）在1923年首先提出来的一种电化学分析法。极谱分析法是将被分析溶液放在一个具有滴汞电极的电解池中进行电解，并根据所得的电流-电动势曲线来作定性和定量分析的方法。这种为极谱分析而特别设计的一起有视式极谱计、自动拍照式极谱仪和自动记录式极谱计，它们的最简单最基本的线路如图所示：被分析溶液放在电解池中，阳极是电解池底部的水银层A，阴极是从毛细管K流出的汞的

小滴，称为滴汞电极；如被分析溶液中含

有可氧化的物质，那么滴汞极也可作为阳

极，而汞层作为阴极。H是电位计，移动

接触键可连续改变加于电极间的电压。R

是灵敏度很高的电流计（10-8-10-9安培/

毫米/米）用来测量通过电解池的电流。B

是电源，通常用铅蓄电池。○3

极谱分析法具有灵敏度高、分析速度快、易实现自动化、重现性好、应用范围广等特点.极谱分析法半个世纪以来,在理论研究和实际应用上都得到很大的

发展.在普通极谱的基础上,出现了单扫描极谱、交流极谱、方波极谱、脉冲极谱、溶出伏安法和极谱催化波等新型快速灵敏的现代极谱新技术,它已成为化学化工、生物化学、医药卫生等各方面一种常用的分析方法和研究手段.就测定的成分来说,凡能在滴汞电极上起氧化还原反应的物质,都可以用极谱法进行测定.金属元素、非金属元素,硝基、亚硝基、偶氮、偶氮羟基化合物,醛、酮、醌类化合物,杂环化合物,氢醌化合物,维生素C等有机化合物都可以用极谱法分析.如极谱分析法快速测定锌电解液中的微量钻,茶叶中痕量硒的催化极谱法测定,磺胺类药

物的微分脉冲研究等。○2

极谱学原始的定义为研究在滴汞电极周围所发生的许多过程的科学。虽然后来发展出了多种用于极谱测定和研究的电极,如玻碳电极、镀汞电极等,但这种说法还是被沿用下来,大概是由于它能够说明极谱学产生的特点之缘故吧。极谱和普通电解分析都是基于电解原理之上,但它们之间又有显著的区别:电解分析时

要不断地搅拌溶液,而极谱分析则是尽可能地使溶液保持平静,以期在滴汞电极

表面形成高度的浓差极化;其二是极谱学中所用电极一个面积是很小的(例如滴

汞电极),而另一个是相对面积很大的,并要求具有恒定的电位;其三,普通电解分析是重量分析,而极谱则是根据电流一一电压曲线来对电解质的成分进行分析研究。

分析化学发展至今,已经逐渐地由以定性和定量为主要内容的方面,向着更

深一层的物质结构分沂研究转移心（或者说兼并起来),极谱学也一样,而且在这方面发挥着越来越重要的作用。○2

交流极谱法

当向电解池均匀加入逐渐增大的直流电压时,同时又加入一个频率50赫振幅为15一30毫伏的交流电压。通过测量不同外加电压时交流电流的大小,得到i一E 的曲线进行定量分析。由于这种曲线具有相当于普通极谱波的导数形式即呈峰状,因此分辩能力和减少前波对后波测定影响的能力都大大提高。交流极谱的灵敏度,受汞滴双电层电容产生电容电流的限制,致使溶液中低于10-5浓度的物质难以测定。○4

溶出伏安法

这种方法是使被测定的物质,在适当的条件下电解一定的时间,将溶液中欲测的金属离子富集在悬汞电极上,然后改变电极的电位使富集在悬汞电极上的物质重新溶出,根据电解溶出过程中所得到的极化曲线来进行定量分析。悬汞电极上溶出曲线的峰高与溶液中金属离子的浓度、富集时间、搅拌速度、悬汞电极的种类及大小和溶出时电位变化速度等各种因素有关。而各项条件固定时,待测离子的浓度和峰高成比例,即可用于定量分析。溶出法灵敏度很高,可测定溶液中10-8

一10-9M浓度的物质。应用于环保及超纯金属分析中更具有实用价值。如应用方波、脉冲、极谱进阳极溶出法测定。灵敏度可高达10-10一10-11M。○4

单扫描极谱法

应用阴极射线示波器作为测量工具的极谱法称为单扫描极谱法.习惯上又称示波极谱法.单扫描是指一滴汞上只加一次扫描电压.一般来讲,用普通极谱法能测定的物质用单扫描极谱法也能测定.但普通极谱法需多滴汞才获得一条极谱曲线,而单扫描极谱法的曲线可在一滴汞上完成.单扫描极谱法的特点是快速简便,可在数秒钟内完成一次测量,并且能在荧光屏上直接测量电流.灵敏度高,分辨力强.示波极谱法广泛应用于药物分析、药物代谢过程检测和痕量元素的测定.在此基础上发展起来的交流示波极谱滴定法可作为中和滴定、氧化还原滴定、络合滴定、沉淀滴定等容量分析的终点指示.有关示波极谱法测定药物分析、痕量元素分析的报道很多.如在铬黑T,己二胺、三乙醇胺体系中连续测定镁、锌、铁、锰极谱吸附波,各元素在0—0.8μg·ml-1范围内浓度和导数峰高成线性关系.此法可同时测定头发中的痕量镁、锌、铁、锰,结果满意.在盐酸———碘化钾———