单扫描示波极谱法测定铅和镉.ppt

单扫描示波极谱法测定铅和镉 一.实验目的 1.了解和掌握单扫描示波极谱法的原理 2.使用单扫描示波极谱法测定铅和镉 二.实验原理 单扫描极谱法（示波极谱波） 在1滴汞生成的后期，将一快速线性变化的电压施加在滴汞电极上进行电解，并用示波器记录电解过程的i—E曲线进行分析的极谱分析法。 ab段叫基线，c点叫波峰，de段叫波尾。从波峰到基线的垂直距离叫峰电流（波高）用ip表示，c点所对应的电位叫峰电位。 定量依据： 单扫描极谱法是在一个汞滴长成的后期，当汞滴的面积基本保持恒定时,把滴汞电极的电位从一个数值线性改变到另一个数值，同时用示波器观察电流随电位的变化，电流随电位变化的i—E曲线直接从示波管荧光屏上显示出来。 由于单扫描示波极谱加在滴汞电极上的电压变化速度快（一般为0.25V·s-1，而普通极谱一般为0.2V·min-1），当达到待测物质的析出电位时，该物质迅速在电极上还原，产生很大的电流；在快速极化条件下，由于电极附近待测物的浓度急剧降低，扩散层厚度随之逐渐增大，溶液主体中的可还原物质又来不及扩散到电极上，因此电流下降。这样极谱曲线出现了尖峰。对于可逆电极反应过程，可用峰电流方程式来表示： ip=Kn3/2qm2/3t2/3D1/2v1/2c 式中v为扫描速率，即电压变化率（V·s-1）；t为出现电流峰的时间（s）；ip为峰电流（μA）；K为常数。其他与尤考维奇方程式相同。 在一定的实验条件下，峰电流ip与被测物质的浓度c呈正比，即 ip=kc 三、?仪器与试剂 1．? MP-2型示波极谱仪。 2．? 1.00×10-3 mol·L-1Cd2+标准溶液。 3．? 1.00×10-3 mol·L-1Pb2+标准溶液 4．? 4mol·L-1盐酸 5．? 5 g·L-1明胶溶液。 四、?实验内容 1．? 准确吸取用滤纸过滤的含Cd2+、Pb2+水样25mL于50mL容量瓶中，加入15mL4mol·L-1HCl溶液，1.00mL5g·L-1明胶溶液。用蒸馏水稀释至刻度，备用。 2．? 吸取上述溶液10.00mL于10mL小烧杯中，以-0.30V为起始电位于示波极谱仪上测量镉和铅的阴极导数极谱波，读取其波高值。 3．? 在上述测量溶液中，分别加入1.00×10-3 mol·L-1的镉和铅的标准溶液各0.30mL，搅匀后同操作2，测量镉、铅的阴极导数波。 五、结果处理 根据标准加入法公式： C=?? ? 计算水样中镉和铅的浓度。式中C为被测物质在试液中的浓度，Vx为试液的体积；Cs为加入标准溶液的浓度；Vs为加入标准溶液的体积，h和H分别为加入标准溶液前后的峰高。 六、思考题 1．? 比较单扫描极谱法与经典极谱法的异同点。 2．? 单扫描极谱法在测定中为什么不需除氧？ 3. 单扫描极谱图为什么出现尖峰状？ * * 基本装置： 扫描电压(V) 时间/s 单扫描极谱法电压与时间的曲线 单扫描极谱法的i-E曲线： ab段：扫描开始时，外加电压还没有使滴汞电极的电极电位达到可还原物质的析出电位，电解池中只有少量电流通过，为残余电流。 bc段：当外加电压使滴汞电极的电位值达到可还原物质的析出电位时，滴汞表面附近的可还原物质在短时间内迅速还原，造成电解电流迅速变大，曲线急剧上升，达到一个最高点（C点）。 cd段：当电解电流达到C点后，再增加电压时，由于电极表面的可还原物质巳被还原，浓度变小，而本体溶液中的可还原物质又来不及扩散到电极表面，所以，电解电流不但不增大，反而略有减小。 de段：当电解电流的降低到D点后，扩散到电极表面的可还原物质与电极反应消耗的可还原物质的量相等，达到一个平衡，电解电流不再变化。此时的电流为极限扩散电流。