蘇創(chuàng)HC-9200雙通道重金屬檢測儀陽極溶出伏安法（電化學(xué)方法）原理
一、簡介：
溶出伏安法又稱反向溶出極譜法，這種方法是使被測的物質(zhì)，在待測離子極譜分析產(chǎn)生極限電流的電位下電解一定的時(shí)間，然后改變電極的電位，使富集在該電極上的物質(zhì)重新溶出，根據(jù)溶出過程中所得到的伏安曲線來進(jìn)行定量分析。
二、基本介紹：
若應(yīng)用陰極溶出反應(yīng)，成為陰極溶出伏安法（cathodic stripping voltammetry）。在陰極溶出伏安法中，被測離子在預(yù)電解的陽極過程中形成一層難溶化合物，然后當(dāng)工作電極向負(fù)的方向掃描時(shí)，這一難溶化合物被還原而產(chǎn)生還原電流的峰。陰極溶出伏安法可用于鹵素、硫、鎢酸根等陰離子的測定。相反的，若用陽極溶出反應(yīng)，稱為陽極溶出伏安法（anodic stripping voltammetry）。
溶出伏安法常常用于金屬離子的檢測，富集效果與初始濃度無關(guān)。若想達(dá)到好的富集效果通過減小溶液體積，增大電極面積，加快攪拌速度以及減小擴(kuò)散層厚度可以縮短富集時(shí)間；而若其他條件一定時(shí)想要獲得很高的靈敏度就需要很長的時(shí)間。如果在定量方面犧牲一點(diǎn)靈敏度就可以節(jié)省許多時(shí)間?？偟卣f來，溶出電流與富集和溶出過程有關(guān)。從溶出電流的公式分析，影響溶出電流的因素有很多，如富集時(shí)間、攪拌速度和電位掃描速率等。另外富集電位和溫度等也會影響溶出電流。
由于溶出伏安法的靈敏度很高，故在超純物質(zhì)分析中具有實(shí)用價(jià)值，此外，在環(huán)境監(jiān)測、食品、生物試樣等等中微量元素的測定中也得到了廣泛的應(yīng)用。
三、基本原理：
溶出伏法（stripping voltammetry）包含電解富集和電解溶出兩個(gè)過程。
首先是電解富集過程。它是將工作電極固定在產(chǎn)生極限電流電位（圖1中D點(diǎn)）上進(jìn)行電解，使被測物質(zhì)富集在電極上。為了提高富集效果，可同時(shí)使電極旋轉(zhuǎn)或攪拌溶液，以加快被測物質(zhì)輸送到電極表面，富集物質(zhì)的量則與電極電位、電極面積、電解時(shí)間和攪拌速度等因素有關(guān)。
其次是溶出過程。經(jīng)過一定時(shí)間的富集后，停止攪拌，再逐漸改變工作電極電位，電位變化的方向應(yīng)使電極反應(yīng)與上述富集過程電極反應(yīng)相反。記錄所得的電流－電位曲線，稱為溶出曲線，呈峰狀，如圖1所示，峰電流的大小與被測物質(zhì)的濃度有關(guān)。
經(jīng)典極譜檢測下限為1。“SM。這是由背景電攏(雜質(zhì)的電解電流、雙電層的電容電流和電子線路中嗓聲三者之和)所決定的。為了使靈敏度提高幾個(gè)數(shù)t級,必須對很稀的樣液進(jìn)行預(yù)濃縮?？刹捎梅蛛x方法預(yù)濃縮,但又帶來某些缺點(diǎn)。最好的方法是在測至體系中直接進(jìn)行預(yù)濃縮,將被測物濃縮在指示電極上,然后使被測物從電極上溶出。由于在電極相存在的被測物比原來溶液中的濃度提高很多倍,測定靈敏度即可大大提高。這就是溶出法的原理。根據(jù)溶出過程的特性(還原反應(yīng)或氧化反應(yīng))伏安溶出技術(shù)可分為陰極溶出或陽極溶出。
在伏安溶出法中可采用兩種方法。第一種方法是將被測物從溶液中完全電解出來?，F(xiàn)在常常采用第二種方法,即在固定條件下預(yù)電解一定時(shí)間,電析在電極上的!是溶液中物質(zhì)總最的一固定部分。此法需要被測物向電極表面?zhèn)鬟f的速度保持固定,因此必須適當(dāng)選擇預(yù)電解條件。溶出峰的峰高與下列因素有關(guān):(1)沉積在電極上的t。沉積!是溶液的濃度、預(yù)電解電位、預(yù)電解時(shí)間、物質(zhì)從本體溶液向電極傳遞的速度(即攪伴速度或電極旋轉(zhuǎn)速度)、電極體積和活性表面、溶液的組成和溫度的函數(shù)。(2)溶出過程的條件,特別是去極化速度、電極的活性表面、反應(yīng)產(chǎn)物自電極表面向溶液傳遞的速度。如整個(gè)電極過程包含化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)的速度、反應(yīng)產(chǎn)物的特性、生成化合物的溶解度等也影響峰高。
為了形成沉積物,各種電化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)均可利用。常用的濃縮反應(yīng)有下列幾種類型:(1)能與汞形成適當(dāng)濃度的汞齊的金屬、可被濃縮在汞電極。(2)金屬離子可還原成金屬并能在一適當(dāng)?shù)亩栊噪姌O(例如貴金屬電極、石墨電極)上沉積成金屬膜。(3)被測物可濃縮在電極表面形成難溶化合物。此類反應(yīng)可以形成兩類化合物。第一類是與電極材料的離子形成難溶化合物,此化合物在電極材料被氧化的電位濃縮于電極上。第二類是電極上形成的膜為被測物與支持電解的某一組份或與加入溶液中的試劑形成難溶化合物。在電極反應(yīng)中被測物的離子被還原或被氧化到某一氧化態(tài),此氧化態(tài)在化學(xué)反應(yīng)中沉積形成沉積物。(4)表面活性物質(zhì)可用來濃縮某些離子。這些表面活性物或者先吸附在電極表面,再與離子反應(yīng)形成絡(luò)合物;或者在溶液中先形成絡(luò)合物,然后被吸附在電極表面。在這兩種情況下溶出過程的電探反應(yīng)為被吸附在電極上的絡(luò)合物的還原或氧化反應(yīng)。