第5節(jié)單掃描示波極譜法

1、第六節(jié)第六節(jié)單掃描示波極譜法單掃描示波極譜法(Single Sweep Polarography)普通極譜法存在的問題普通極譜法存在的問題n普通極譜法靈敏度只能說較高，而普通極譜法靈敏度只能說較高，而且其提高受到限制，為什么呢？且其提高受到限制，為什么呢？n普通極譜法：普通極譜法：10-510-2 mol.L-1一、單掃描示波極譜法一、單掃描示波極譜法n 在一個汞滴生成的后期，以快在一個汞滴生成的后期，以快速線性方式施加鋸齒波脈沖電壓，速線性方式施加鋸齒波脈沖電壓，應用示波器作為檢測工具的極譜法應用示波器作為檢測工具的極譜法稱為稱為。二、工作原理二、工作原理1. 1. 基本裝置基本裝置圖圖5-

2、1(1) 極化電壓發(fā)生器產(chǎn)極化電壓發(fā)生器產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓。生鋸齒波掃描電壓。(2) 掃描電壓通過掃描電壓通過R加在加在滴汞電極和鉑輔助電極上。滴汞電極和鉑輔助電極上。2. 2. 工作原理工作原理(3) 被測物質(zhì)在滴汞電極上還原產(chǎn)生的電解電流，經(jīng)過被測物質(zhì)在滴汞電極上還原產(chǎn)生的電解電流，經(jīng)過電阻電阻R產(chǎn)生的電壓降，經(jīng)垂直偏向放大器放大后加在示產(chǎn)生的電壓降，經(jīng)垂直偏向放大器放大后加在示波器垂直偏向板。當波器垂直偏向板。當R一定時，垂直板一定時，垂直板(縱坐標縱坐標)就代表就代表電解電流的大小。電解電流的大小。(4) 電解過程中的電位變化，經(jīng)水平偏向放電解過程中的電位變化，經(jīng)水平偏向放大器放大后加

3、到示波器的水平偏向板。水大器放大后加到示波器的水平偏向板。水平板平板(橫坐標橫坐標)就代表滴汞電極電位的大小。就代表滴汞電極電位的大小。(5) 垂直板垂直板(縱坐標縱坐標)就代表電解電流，水平板就代表電解電流，水平板(橫橫坐標坐標)就代表滴汞電極電位，則電流隨電極電位就代表滴汞電極電位，則電流隨電極電位改變的曲線就直接從示波器屏上顯示出來。改變的曲線就直接從示波器屏上顯示出來。3.3.單掃描極譜圖單掃描極譜圖圖圖5-24.4.單掃描極譜圖呈峰狀的原因單掃描極譜圖呈峰狀的原因n 由于極化電壓變化速度很快，約為由于極化電壓變化速度很快，約為0.25V.s-1 (2秒掃完秒掃完)，當達到可還原物質(zhì)的

4、分解電壓時，當達到可還原物質(zhì)的分解電壓時，該物質(zhì)在電極上迅速還原，產(chǎn)生很大的電流。該物質(zhì)在電極上迅速還原，產(chǎn)生很大的電流。然而，由于可還原物質(zhì)急速在電極上還原，使然而，由于可還原物質(zhì)急速在電極上還原，使它在電極表面的濃度劇烈降低，則本體溶液中它在電極表面的濃度劇烈降低，則本體溶液中的還原物質(zhì)來不及擴散至電極表面，而電壓的的還原物質(zhì)來不及擴散至電極表面，而電壓的變化又是如此之快，當繼續(xù)增加電壓時，電流變化又是如此之快，當繼續(xù)增加電壓時，電流反而減小，所以形成尖峰狀。反而減小，所以形成尖峰狀。5.5.滴汞周期和掃描時間及極譜波的關系滴汞周期和掃描時間及極譜波的關系圖圖10-36. 6. 單掃描極譜

5、法加壓方式單掃描極譜法加壓方式n 在單掃描極譜法中，汞滴周期為在單掃描極譜法中，汞滴周期為7s，為了消，為了消除滴汞電極面積變化的影響，前除滴汞電極面積變化的影響，前5s電壓停掃，在電壓停掃，在滴汞滴下前的滴汞滴下前的2s區(qū)間，加上一次電壓，掃描電壓區(qū)間，加上一次電壓，掃描電壓為為0.5V，為了在每滴汞生長后，為了在每滴汞生長后2s內(nèi)都能得到一個內(nèi)都能得到一個極譜波，掃描完畢后，通過滴汞電極上的敲擊裝極譜波，掃描完畢后，通過滴汞電極上的敲擊裝置強制汞滴落下，然后再開始新一滴汞的生長，置強制汞滴落下，然后再開始新一滴汞的生長，在最后在最后2s期間，再掃描一次，如此重復進行，則期間，再掃描一次，如

6、此重復進行，則在熒光屏上重復出現(xiàn)極譜圖。在熒光屏上重復出現(xiàn)極譜圖。7.7.峰電流方程式峰電流方程式ni : 峰電流峰電流(A) z: 電極反應電子數(shù)電極反應電子數(shù)nD: 擴散系數(shù)擴散系數(shù)(cm2.s-1) v: 極化速率極化速率(V. s-1)nm: 汞的流速汞的流速(mg.s-1) c: 被測物濃度被測物濃度(mol.L-1)cvmDzi2/13/22/12/351029. 2 Kci 即在一定的底液和實驗條件下，峰電流與被測物質(zhì)的即在一定的底液和實驗條件下，峰電流與被測物質(zhì)的濃度成正比，此為單掃描極譜法定量分析的基礎。濃度成正比，此為單掃描極譜法定量分析的基礎。8.8.峰電位與半波電位的關系峰電位與半波電位的關系對于可逆的電極反應：對于可逆的電極反應：(常溫常壓下常溫常壓下)zEE028. 02/1 +：氧化波，：氧化波，-：還原波：還原波峰電位與半波電位有關。峰電位與半波電位有關。三、單掃描極譜法特點和應用三、單掃描極譜法特點和應用n1. 快速簡便快速簡便n 可在數(shù)秒中內(nèi)完成一次測量，并且能在熒光屏上直接可在數(shù)秒中內(nèi)完成一次測量，并且能在熒光屏上直接測量電流。測量電流。n2. 靈敏度較高靈敏度較高n 一般可達一般可達10-7mol.L-1，比普通極譜法高，比普通極譜法高12數(shù)量級。數(shù)量級。n3. 分辨力強分辨力強n 兩物