《极谱分析法》课件

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1、第五章极谱分析法§5-1经典极谱法概述§5-2极谱定量分析基础理论§5-3极谱定量分析方法§5-4干扰电流及其消除方法§5-5极谱波方程式及半波电位§5-6极谱分析法的发展试题1Prof.JaroslavHeyrovókyandhispolarographicapparatus极谱分析法是由捷克化学家海洛夫斯基于1922年创立的，他因发明和发展极谱法而获1959年诺贝尔化学奖。25-1经典极谱法概述极谱分析法（Polarography）和伏安分析法（Voltammetry）是以测定电解过程中有电流-电压曲线为基础的一类电化学分析法。极谱法和伏安法的不同则在于工作电极的差别:极谱

2、法:使用滴汞电极或电极表面能周期性更新的工作电极;伏安法:使用表面不能更新的液体或固体电极。3极谱分析法和电解分析法类似，也可分为控制电位极谱法和控制电流极谱法两大类。控制电位极谱法又可分为：直流极谱法（即经典极谱法）、单扫描极谱法、交流极谱法、方波极谱法和脉冲极谱法等；控制电流极谱法也可分为：计时电位法（依据电位-时间曲线）、交流示波极谱法等。4无机分析：特别适合于金属、合金、矿物及化学试剂中微量杂质的测定，如金属锌中的微量Cu、Pb、Cd；钢铁中的微量Cu、Ni、Co、Mn、Cr；铝镁合金中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、Mn；矿石中的微量Cu、Pb、Cd、Zn、W、Mo、V

3、、Se、Te等的测定。有机分析：醛类、酮类、糖类、醌类、硝基、亚硝基类、偶氮类药物和生物化学：维生素、抗生素、生物碱经典直流极谱法的应用5FeaturesoftheGAT4000polargraphic/voltammetricSystemPolarography-VoltammetrySystemwithPCsupport6极谱分析使用电解池装置7极谱分析环境在线检测应用8极谱分析是一种在特殊条件下进行的电解过程。电解池由滴汞电极（DroppingMercuryElectrode，DME）和饱和甘汞电极（SaturatedCalomelElectrode，SCE）组成。上端为

4、贮汞瓶，下接一塑料管，塑料管的下端接一毛细管（内径约为0.05mm），汞自毛细管中有规则地滴落。一、极谱分析的基本装置9阳极：SCE，饱和甘汞电极的面积比滴汞电极大很多,电解时电流密度小，不发生浓差极化，是去极化电极，作参比电极；阴极：DME，滴汞电极的面积很小电解时电流密度很大，发生浓差极化，是极化电极，作工作电极。我国成都仪器厂生产的JP303－极谱仪10二、极谱波的形成以电解PbCl2溶液为例说明极谱波的形成过程。以滴汞电极为阴极，饱和甘汞电极为阳极，在溶液保持静止的情况下进行电解。将两电极上的外加电压自零逐渐增加，每改变一次电压记录一次相应的电流值。然后以电流为纵坐标，

5、外加电压为横坐标，绘制出电解Pb2+的电流-电压曲线，如图所示，称为极谱图（Polarogram）。图5-2Pb2+的极谱图11从图5-2中可见，Pb2+在滴汞电极上还原所产生的极谱波可分为以下几个部分。1．残余电流部分（A-B部分）当外加电压尚未达到Pb2+的分解电压时，此时应该没有还原电流。但实际上仍有微小的电流通过电解池，这种电流称为残余电流ir。它包括电解液中的微量杂质和未除净的微量氧在滴汞电极上还原产生的电解电流和滴汞电极充放电引起的电容电流。图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil1/2图5-2Pb2+的极谱图ACB

6、Diridil图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil1/2122．电流随外加电压增加而上升部分（B-C部分）当外加电压增加到Pb2+的分解电压时，Pb2+开始在滴汞电极上被还原，生成的金属铅与汞结合为铅汞齐：Pb2++2e-+HgPb(Hg)在甘汞电极上，汞被氧化成甘汞：2Hg+2Cl-Hg2Cl2+2e-此时电解池中开始有Pb2+的电解电流流过。继续增加外加电压，使滴汞电极的电位变得更负。电极表面Pb2+被还原也就越多，电解电流就越大，于是极谱波上升。图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil1/2133．极限电流部分（

7、C-D部分）继续增加外加电压，使滴汞电极的电位负到一定数值后，电流不再增加而达到一个极限值，此时的电流称为极限电流il。这时Pb2+在滴汞电极表面的浓度趋向于零，电流不随外加电压的增加而增加，而受Pb2+从溶液主体扩散到电极表面的速度所控制。图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil图5-2Pb2+的极谱图ACBDiridil1/214极限电流与残余电流之差称为极限扩散电流，简称扩散电流，以id表示。扩散电流与电解液中Pb2+的浓度成正比，这是极谱定量分析的基础。当电流等于扩散电流的一半