铊电化学分析技术的研究进展

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1、铊电化学分析技术的研究进展铊电化学分析技术的研究进展　　铊是一种银白色、高度分散的稀有金属元素，广泛应用于化工、电子、航天和超导材料等行业[1]。自然环境中铊的含量很低，但由于矿山开采、金属冶炼、工业生产等原因，大量的铊等毒害元素进入表生环境，对生态本文由.L.收集整理系统造成极大的威胁。目前，铊已成为我国《重金属污染综合防治十二五规划》兼顾防治的重金属污染物之一。在对铊的环境监测实际工作中，需要高灵敏度且简便快速的分析方法。在众多分析方法中，铊的电化学分析由于响应快、灵敏度高、准确性好、便于仪器微型化的特点，一直以来是国内外研究的热点。电化学分析方法是根据物质在溶液中的电化

2、学性质及其变化来进行分析的方法。用于铊的电化学分析主要有离子选择性电极电位分析法、极谱法、溶出伏安法等[2]。　　笔者总结了国内外铊电化学分析方法的研究进展，从而为铊的研究工作提供一些分析和研究思路。　　1离子选择性电极电位分析法　　离子选择性电极（ion-selectiveelectrode，ISE）电位分析法利用专用指示电极把被测物的浓度变为电极电位值，再按能斯特方程计算被测物的量，其使用仪器简单，便于连续的自动化测定[2-7]。根据敏感膜材料、性质和形式的不同，ISE主要分为玻璃电极、晶体电极、液膜电极。Miloshova等[3]通过将含Tl的硫化物玻璃放在真空石英管中

3、、以1100～1200K加热8～12h后用环氧树脂涂层，再将薄膜覆盖在PVC管上制作了测定铊的硫化物玻璃电极。实验表明，电极的反应不受pH变化的影响（pH2～9），对天然水和工业废水中铊的检测限大约是0.1μmol/L，且不受碱、碱土和重金属离子的干扰。烯丙基杯芳烃LB膜电极对铊和镉的线性响应范围分别为5～250μg/L和10～300μg/L，检测下限分别为1.0μg/L和2.2μg/L[4]。　　测定铊的液膜电极可分为中性载体电极和带电荷的载体电极[5]。中性载体电极的敏感膜主要由冠醚类化合物组成，如双冠醚、15-冠-5等。带电荷的载体电极主要

4、是通过测定季胺类的阳离子或碱性染料类阳离子与铊络阴离子间接得到铊离子浓度，如丁基罗丹明BTlBr4-、乙基紫TlBr4-、结晶紫TlBr4-等[6]。Hassanien等[7]制作的新型四氯铊（III）传感器由一种PVC膜构成，膜内浸渍有四氯化铊（III）-2，3，5-三苯基-2-H-四唑离子对，并由邻苯二甲酸二辛酯塑化。该电极响应稳定，在pH3～6，Tl（III）在110-3～410-6mol/L范围内呈线性关系，检测限为210-6mol/L，响应时间为30～60s。除了碘离子和溴离子严重干扰外，其他阳离子和阴离子的干扰均可忽略不计。　　2极谱分析法　　极谱法和溶出伏安法二

5、者工作原理基本相同，均是利用微电极电解被测物质的溶液，通过研究工作电极上电流与电位的关系获得有关溶液组成的信息。但极谱法的工作电极是液态电极（如滴汞电极），其电极表面作周期性的更新；而溶出伏安法的工作电极则是固态电极，如悬汞电极、石墨、铂电极等等，且溶出伏安法包括电解富集与溶出2个步骤。经典极谱法的研究表明，Tl（I）在一般支持电解质中都有很好的可逆还原波，而且不容易络合。一价铊离子（Tl+）能在滴汞电极（DME）上还原成Tl0，并与汞生成汞齐，形成良好的阴极峰，其峰电流与铊的浓度在一定范围内呈线性关系，半波电位（E1/2）约为-0.5V（vs.SCE）[8]。至今除经典的普

6、通极谱法外，还有一系列的近代极谱方法和技术，如交流极谱、脉冲极谱、极谱催化波法等。　　2.1差示脉冲极谱法对铊的测定Hoeflich等[9]使用差示脉冲极谱法（differentialpulsepolargraphy）同时测定了不同缓冲体系中（pH分别为4、7、10）溶液中的Tl+和（CH3）2Tl+，其检测下限的平均值分别为130μg/L和250μg/L，电极反应分别在-0.5V，-1.1V（vs.SCE）出峰，峰形良好，其中Pb（II）、Zn（II）、Cd（II）用EDTA掩蔽。何为等[10]用微分脉冲极谱（DPP）法测定痕量的铊（I）也取得了很好的效果，分析

7、方法的检测限达到0.025μg/mL。　　2.2吸附催化极谱法对铊的测定通过极谱法除直接测定底液中Tl的方法外，还能通过测定铊金属离子络合物从而测定铊离子浓度，即铊的吸附催化极谱测定。由于该方法使用某种络合离子对铊进行选择性吸附，其灵敏度一般比经典极谱法高2～4个数量级。研究者发现在3.5mol/LKF和0.01mol/LKI的碱性底液中，该方法的灵敏度比Tl+的扩散还原波提高10倍，在单扫描示波极谱上可测Tl+至510-7mol/L[11]。将此种方法应用于矿石分析，采用H2SO4、KF分离A1