电化学位和电极电位电化学位
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光谱电化学。色谱电化学:作为流动体系检测器,用于流动注射分析 (FIA)、液相色谱分析(LC)、毛细管电泳等分析方法。压电传感器。 扫描电化学显微镜。电化学扫描隧道显微镜。电化学原子力显微镜。
进展
化学修饰电极 超微电极 生物电分析化学:活体伏安法、伏安免疫法、
生物电化学传感器 电致化学发光分析 蛋白质电化学 超分子电分析化学 DNA电化学分析
与其它仪器分析方法比较
ISE 与离子色谱: Li+、Na+、K+、Rb+、 Cs+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、F-、 Cl-(Br-、I-)、NO3-、SO42-等。
溶出伏安法与 ICP-AES、AAS:Hg(冷 蒸气原子)、As(氢化物)。
§1 — 2 电分析化学的特点和应用
一、 灵敏
以检出限、检测下限为判据
有机物:LC-伏安检测器检测出多巴胺30pg;
吸附溶出伏安法不预处理测尿中兴奋剂 5~10×10-8 mol / L
某些分析方法相对检出限(g / ml)
分光光度法 荧光分析 火焰AAS 石墨炉AAS 火焰AFS 非火焰AFS ICP—AES
X射线荧光光谱
10-6~10-9
三、测试信号易于自动控制和处理 测量信号为电信号,可 直接输入计算机或用计算机控制测量过程、数据处理、信号 放大、滤去干扰信号。
四、经济性 仪器便宜耐用,长期使用损耗小,电子元件易 更换。
五、安全性较好 汞的毒性与有机物的毒性比较。
六、测试液的非破坏性分析 样品的非破坏性分析有中子活 化、X射线荧光光谱、光声光谱。
0.0001% = 10-6 = 1 ppm = 1mg / L; 10-9 = 1 ppb = 1μg / L
Cd
0.002
0.00001
0.03
0.03
0.005
0.0001
Cu
0.002
0.00002 0.ห้องสมุดไป่ตู้05
0.01
0.005
0.003
Hg
0.0005
0.01
0.06
I
0.0001
0.0005
0.01
In
0.002
0.00002 0.0002
0.01
Pb
0.003
0.00002
25
0.03
Sb
0.004
示差脉冲极谱 (伏安)法
溶出伏安法
10-7~10-11 10-8~10-13
某些分析方法对一些元素的测定限 (mg/L)
元素 脉冲极谱 溶出伏安法 NAA
MS ICP-AES GFAAS
As
0.004
0.002
0.002
0.006
0.2
0.004
Bi
0.0001 0.00001
5
0.02
0.3
0.004
质谱MS
10-6.5~10-10
10-8~10-11
放化分析
10-8.5~10-14.5
10-3.5~10-8
ISE
10-5~10-6
10-6.5~10-12.5
直流极谱
10-5~10-7
10-4~10-11.5
示波极谱
10-6~10-9
10-7~10-14
催化极谱
10-6~10-11.5
10-6.5~10-11 10-5~10-8
《电分析化学与生物传感技术》, 鞠熀先,科 学出版社,2006年,北京。
第一章 绪论
§1 — 1 电分析化学及其分类
电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和 测量的科学。 研究的对象:电极 / 溶液界面的各过程。 依据的理论:电化学理论和极谱电流理论 研究的方法:仪器 → 电化学体系 → 信号 研究的装置:电化学池(电化学体系):电极和电解质溶液;
0.00004
0.01
0.02
Se
0.00002
0.01
0.01
Tl
0.01
0.00002
7
0.02
Zn
0.003
0.00003
0.05
0.01
0.2
0.2
0.2 0.02 0.5 0.2 0.5 0.005
0.02 0.002 0.004 0.006 0.01 0.003
二、简便快速 线性扫描伏安法一次扫描数秒至数十秒, ISE30秒至2分钟测定一种成份。
电化学分析 与生物传感器
教材:《电化学分析》(讲义),自编。
参考书目:
《电分析化学》,蒲国刚,袁倬斌,吴守国编 著,中国科学技术大学出版社,1993年,合肥。
《电分析化学》,李启隆编著,北京师范大学 出版社,1995年,北京。
《生物传感器》,司士辉编著, 化学工业出版 社,2003年,北京。
七、需标准物校正仪器 库仑分析除外。
八、应用广泛 冶金、地质、石油、化工、环境监测、土壤、 高纯材料、半导体、核工业、生物、医药、临床化学、食品 检验、卫生检验等领域以及工农业生产中。
第二章 分析质量控制
§2 — 1 样品分析的全过程
痕量分析的定义:常量100 % ~ 1 %;微量1 % ~ 0.01 %;痕 量0.01 % ~ 0.0001 % 或者 1 ppm ~ 100 ppm;< 1 ppm 称 为超痕量。
原电池和电解池 研究的目的:成分和形态分析;表面和界面分析;
动力学和机理分析
汞的形态和价态与毒性:Hg2Cl2作泻剂,而HgCl2有毒,烷基 汞毒性更大。
砷(As)、铬等价态与毒性。
As3+毒性(致癌)大于As5+60多倍。饮用水中As会诱导癌。 美国全国科学院1999年报告,每日饮用0.050mg/L As的水引 起皮肤癌、肺癌、肝癌、膀胱癌,将增加人死于癌症1%危险, 高于正常值几十倍。我国规定的饮水标准为≤0.050mg/L As, 欧盟、WHO为0.010mg/LAs。1942年以来美国实行标准饮用 水As≤0.050mg/L,在2001年则将其定为≤0.010mg/L。美国全 国采矿协会等产业集团施加压力,可能改为≤0.020mg/LAs, 这可节约约1.1 亿美元,但挽救的生命仅及0.010mg/L的一半。 Cr6+毒性(致癌)大于Cr3+100多倍。
铅的毒性。
新加坡药品管理局规定:中成药中的重金属含量为 Hg≤0.5mg/kg;Pb≤20mg/kg;As≤5mg/kg;Cu≤150mg/kg。
分类
电导分析 电位分析:ISE(离子传感器) 库仑分析(恒电位、恒电流、微库仑法) 电流分析 极谱和伏安分析 计时分析 溶出分析 电解分析:电重量法;电解分离 电泳;高效毛细管电泳; 联用技术:
进展
化学修饰电极 超微电极 生物电分析化学:活体伏安法、伏安免疫法、
生物电化学传感器 电致化学发光分析 蛋白质电化学 超分子电分析化学 DNA电化学分析
与其它仪器分析方法比较
ISE 与离子色谱: Li+、Na+、K+、Rb+、 Cs+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、F-、 Cl-(Br-、I-)、NO3-、SO42-等。
溶出伏安法与 ICP-AES、AAS:Hg(冷 蒸气原子)、As(氢化物)。
§1 — 2 电分析化学的特点和应用
一、 灵敏
以检出限、检测下限为判据
有机物:LC-伏安检测器检测出多巴胺30pg;
吸附溶出伏安法不预处理测尿中兴奋剂 5~10×10-8 mol / L
某些分析方法相对检出限(g / ml)
分光光度法 荧光分析 火焰AAS 石墨炉AAS 火焰AFS 非火焰AFS ICP—AES
X射线荧光光谱
10-6~10-9
三、测试信号易于自动控制和处理 测量信号为电信号,可 直接输入计算机或用计算机控制测量过程、数据处理、信号 放大、滤去干扰信号。
四、经济性 仪器便宜耐用,长期使用损耗小,电子元件易 更换。
五、安全性较好 汞的毒性与有机物的毒性比较。
六、测试液的非破坏性分析 样品的非破坏性分析有中子活 化、X射线荧光光谱、光声光谱。
0.0001% = 10-6 = 1 ppm = 1mg / L; 10-9 = 1 ppb = 1μg / L
Cd
0.002
0.00001
0.03
0.03
0.005
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Cu
0.002
0.00002 0.ห้องสมุดไป่ตู้05
0.01
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Hg
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I
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0.0005
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In
0.002
0.00002 0.0002
0.01
Pb
0.003
0.00002
25
0.03
Sb
0.004
示差脉冲极谱 (伏安)法
溶出伏安法
10-7~10-11 10-8~10-13
某些分析方法对一些元素的测定限 (mg/L)
元素 脉冲极谱 溶出伏安法 NAA
MS ICP-AES GFAAS
As
0.004
0.002
0.002
0.006
0.2
0.004
Bi
0.0001 0.00001
5
0.02
0.3
0.004
质谱MS
10-6.5~10-10
10-8~10-11
放化分析
10-8.5~10-14.5
10-3.5~10-8
ISE
10-5~10-6
10-6.5~10-12.5
直流极谱
10-5~10-7
10-4~10-11.5
示波极谱
10-6~10-9
10-7~10-14
催化极谱
10-6~10-11.5
10-6.5~10-11 10-5~10-8
《电分析化学与生物传感技术》, 鞠熀先,科 学出版社,2006年,北京。
第一章 绪论
§1 — 1 电分析化学及其分类
电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和 测量的科学。 研究的对象:电极 / 溶液界面的各过程。 依据的理论:电化学理论和极谱电流理论 研究的方法:仪器 → 电化学体系 → 信号 研究的装置:电化学池(电化学体系):电极和电解质溶液;
0.00004
0.01
0.02
Se
0.00002
0.01
0.01
Tl
0.01
0.00002
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Zn
0.003
0.00003
0.05
0.01
0.2
0.2
0.2 0.02 0.5 0.2 0.5 0.005
0.02 0.002 0.004 0.006 0.01 0.003
二、简便快速 线性扫描伏安法一次扫描数秒至数十秒, ISE30秒至2分钟测定一种成份。
电化学分析 与生物传感器
教材:《电化学分析》(讲义),自编。
参考书目:
《电分析化学》,蒲国刚,袁倬斌,吴守国编 著,中国科学技术大学出版社,1993年,合肥。
《电分析化学》,李启隆编著,北京师范大学 出版社,1995年,北京。
《生物传感器》,司士辉编著, 化学工业出版 社,2003年,北京。
七、需标准物校正仪器 库仑分析除外。
八、应用广泛 冶金、地质、石油、化工、环境监测、土壤、 高纯材料、半导体、核工业、生物、医药、临床化学、食品 检验、卫生检验等领域以及工农业生产中。
第二章 分析质量控制
§2 — 1 样品分析的全过程
痕量分析的定义:常量100 % ~ 1 %;微量1 % ~ 0.01 %;痕 量0.01 % ~ 0.0001 % 或者 1 ppm ~ 100 ppm;< 1 ppm 称 为超痕量。
原电池和电解池 研究的目的:成分和形态分析;表面和界面分析;
动力学和机理分析
汞的形态和价态与毒性:Hg2Cl2作泻剂,而HgCl2有毒,烷基 汞毒性更大。
砷(As)、铬等价态与毒性。
As3+毒性(致癌)大于As5+60多倍。饮用水中As会诱导癌。 美国全国科学院1999年报告,每日饮用0.050mg/L As的水引 起皮肤癌、肺癌、肝癌、膀胱癌,将增加人死于癌症1%危险, 高于正常值几十倍。我国规定的饮水标准为≤0.050mg/L As, 欧盟、WHO为0.010mg/LAs。1942年以来美国实行标准饮用 水As≤0.050mg/L,在2001年则将其定为≤0.010mg/L。美国全 国采矿协会等产业集团施加压力,可能改为≤0.020mg/LAs, 这可节约约1.1 亿美元,但挽救的生命仅及0.010mg/L的一半。 Cr6+毒性(致癌)大于Cr3+100多倍。
铅的毒性。
新加坡药品管理局规定:中成药中的重金属含量为 Hg≤0.5mg/kg;Pb≤20mg/kg;As≤5mg/kg;Cu≤150mg/kg。
分类
电导分析 电位分析:ISE(离子传感器) 库仑分析(恒电位、恒电流、微库仑法) 电流分析 极谱和伏安分析 计时分析 溶出分析 电解分析:电重量法;电解分离 电泳;高效毛细管电泳; 联用技术: