1、* 第 1页 分析化学研究所 第 20章 伏安法( Voltammetry)* 第 2页 分析化学研究所 历史历史l 1922 Heyrovsky创立,创立, 1959年获年获 Nobel奖奖l 1934 尤考维奇尤考维奇 (Ilkovic) 扩散电流理论,定量扩散电流理论,定量l 50年代:大发展,提出各种伏安技术年代:大发展,提出各种伏安技术l 80年代:微电极,活体分析,在线分析年代:微电极,活体分析,在线分析目前目前 广泛用于各种研究及测定中广泛用于各种研究及测定中* 第 3页 分析化学研究所 l 极谱法和伏安法 根据电解过程中的电流 -电位曲线进行分析的方法。l 极谱法 (polar
2、ography) 使用滴汞电极或其他表面周期性更新的液体电极作为工作电极l 伏安法 使用表面不能更新的液体或固体电极作为工作电极l 极化电极(工作电极) 面积很小,电解时电流密度很大,易于产生浓差极化,电位随外加电压的变化而变化的电极。l 去极化电极(参比电极) 面积很大,电解时电流密度很小,不易出现浓差极化,电极电位是恒定的电极。* 第 4页 分析化学研究所 极谱法 以控制电位的电解过程为基础 滴汞电极(A dropping mercury electrode)id=il-ir极限扩散电流极限电流残余电流* 第 5页 分析化学研究所 示波极谱仪* 第 6页 分析化学研究所 滴汞电极* 第 7
3、页 分析化学研究所 极谱法的特点1. 适用范围广 氢在汞电极上的超电位高,负电位方向窗口较宽,但汞会被氧化,正电位窗口一般不能超过 0.3 V。2. 汞滴重现性好3. 选择性好,可实现连续测定4. 注意:汞 有毒 ,应严格遵守使用规则* 第 8页 分析化学研究所 极谱电流组成:扩散电流 迁移电流 残余电流 尽量减小和消除(极谱分析在静止的溶液中进行,不考虑对流引起的电流)* 第 9页 分析化学研究所 Fick第一定律: 平面电极x=0xx+dx扩散方向Fick第二定律:初始条件: t = 0, x = 0: CO = C*, CR = 0边界条件: t 0, x = 0: CO= C , CR = C*- Ct 0, x = : CO= C* , CR = 0主体浓度表面浓度* 第 10页 分析化学研究所 因此:平面电极表面扩散电流解上述方程得:扩散层厚度