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1、第九章第九章極譜分析和伏安分析分析化學(xué)（儀器分析部分）分析化學(xué)（儀器分析部分）目 錄9-1 極譜分析原理與過程9-2 擴(kuò)散電流理論9-3 干擾電流與抑制9-4 極譜定性方法9-5 極譜定量方法9-6 極譜滴定9-7 極譜分析應(yīng)用9-8 單掃描極譜法9-9 循環(huán)伏安法9-10 交流極譜法9-11 方波極譜法9-12 脈沖極譜法9-13 溶出伏安法1.原理與裝置單掃描極譜法單掃描極譜法（也稱為直流示波極譜法）：（也稱為直流示波極譜法）：根據(jù)經(jīng)典極譜原理而建立起來的一種快速極譜分析方法。根據(jù)經(jīng)典極譜原理而建立起來的一種快速極譜分析方法。其基本原理如圖所示。其基本原理如圖所示。示波器顯示電壓和電流信號(hào)

2、大小。示波器顯示電壓和電流信號(hào)大小。掃描電壓：在直掃描電壓：在直流可調(diào)電壓上疊加周流可調(diào)電壓上疊加周期 性 的 鋸 齒 型 電 壓期 性 的 鋸 齒 型 電 壓（極化電壓極化電壓）。示波器示波器X軸軸：顯示掃描電壓；：顯示掃描電壓；Y軸軸：擴(kuò)散電流：擴(kuò)散電流（R一定，將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)）一定，將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)）9-8 單掃描極譜法2.單掃描極譜分析過程掃描周期短，在一滴汞上可完成掃描周期短，在一滴汞上可完成一次掃描，一次掃描，電壓和電流變化電壓和電流變化曲線如圖曲線如圖所示：所示：ip峰電流；峰電流；Ep峰電流位。峰電流位。ip c 定量依據(jù)定量依據(jù)快速掃描時(shí)，汞滴附近的待測物質(zhì)瞬間被還

3、原，快速掃描時(shí)，汞滴附近的待測物質(zhì)瞬間被還原，產(chǎn)生較大的電流，圖中產(chǎn)生較大的電流，圖中bc段；段；來不及形成擴(kuò)散平衡，電流下降，圖中來不及形成擴(kuò)散平衡，電流下降，圖中 c d段；段；形成擴(kuò)散平衡形成擴(kuò)散平衡,電流穩(wěn)定，擴(kuò)散控制，圖中電流穩(wěn)定，擴(kuò)散控制，圖中 d e段；段；為了獲得良好的為了獲得良好的iE曲線曲線,需要滿足一定的條件需要滿足一定的條件。3.形成iE曲線的條件(1)汞滴面積必須恒定汞滴面積必須恒定At=8.49 10-3m2/3t2/3dA/dt=5.7 10-3m2/3t-1/3t 越大，電極面積的變化率越大，電極面積的變化率越小，汞滴增長的后期，視越小，汞滴增長的后期，視為不變

4、。定時(shí)滴落。為不變。定時(shí)滴落。(2)極化電極電位必須是時(shí)間的線形函數(shù)極化電極電位必須是時(shí)間的線形函數(shù)施加鋸齒波電壓。電壓補(bǔ)償。補(bǔ)償過程如圖所示。施加鋸齒波電壓。電壓補(bǔ)償。補(bǔ)償過程如圖所示。(3)電容電流的補(bǔ)償電容電流的補(bǔ)償掃 描 電 壓 和掃 描 電 壓 和電極面積變化電極面積變化，導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn) 生電容電流致產(chǎn) 生電容電流（10-7A，相當(dāng)于相當(dāng)于10-5mol的物質(zhì)產(chǎn)生的物質(zhì)產(chǎn)生的電流的電流）。4.峰電流與峰電位峰電流不是擴(kuò)散電流，不符合擴(kuò)峰電流不是擴(kuò)散電流，不符合擴(kuò)散電流方程。也不同于極譜極大。散電流方程。也不同于極譜極大。在在tp時(shí)刻的峰電流時(shí)刻的峰電流:Ip=2.69 105n3/2D1/

5、2V1/2m2/3 tp2/3 c =K c峰電位峰電位:峰電位與電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)有關(guān)。峰電位與電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)有關(guān)。nFRTEEP1.12/1=nEEP282/1=25 C5.單掃描極譜的特點(diǎn)與經(jīng)典極譜方法相比：與經(jīng)典極譜方法相比：（1）速度快）速度快一滴汞上即能形成一條曲線一滴汞上即能形成一條曲線,經(jīng)典極譜需經(jīng)典極譜需4080滴汞；滴汞；（2）檢測靈敏度高）檢測靈敏度高峰電流比極限擴(kuò)散電流大。峰電流比極限擴(kuò)散電流大。n=1 時(shí)時(shí),大大2倍倍;n=2時(shí)時(shí),大大5倍。倍。（3）分辨率高）分辨率高相鄰峰電位差相鄰峰電位差40 mV可分辨；可分辨；經(jīng)典極譜法中經(jīng)典極譜法中 E1/2 200 mV才能分辨。才能分辨。