仪器分析实验实验阳极溶出伏安法测定镉教学讲义
皮革中镉含量的阳极溶出伏安极谱法测定
皮革中镉含量的阳极溶出伏安极谱法测定皮革制品因其耐用性、高贵性、魅力性以及卓越的卫生性能，极谱仪而一直受到消费者的青睐。
然而随着科学技术的发展，皮革制品中的有毒材料越来越引起人们的关注，重金属像六价铬、硒、铅和镉对人们的健康将造成重要的危害。
镉是众所周知的有毒金属，而且它在人体内是积蓄性的，因此世界各国对日用品中的镉含量都有严格的规定。
在皮革制品中，镉的主要来源是生产过程中使用的染化药剂及其它污染。
由于皮革制品中的镉可以通过汗渍进入人体，因此欧盟对皮革中的镉含量一般要求小于10mg/kg，目前我国对皮革制品中镉含量的检测方法还没有相应的标准，文献报道也极少。
目前，皮革制品中镉含量的测定一般采用的是火焰原子吸收光谱法和石墨炉原子吸收光谱法，这2 种方法不仅繁琐、耗时长，而且检测限相对较高。
相比前2 种方法而言，阳极溶出伏安极谱法以其灵敏度高、检测快速、操作简便、检出限低、选择性好，且能对多种痕量元素进行准确分析的优点受到广大研究人员的青睐，成为测定重金属离子含量常用的分析手段之一。
本研究中利用微波消解的方法消解皮革中的有机物，然后采用悬汞滴定的方式利用伏安极谱仪的汞电极把镉离子－缓冲溶液吸附并富集，从而测定出镉的含量。
1 试验部分1． 1 仪器和试剂MS －8 微波消解仪、ZD － 2 自动电位滴定仪、797 V A Computrace( Metro-hm) 极谱仪。
试验用电极: 工作电极( 悬汞电极) ，参比电极( 银/氯化银电极) 和铂辅助电极。
250μL 、100μL、50μL、10μL 微量进样器。
镉粉( 99．999%) ，从中国医药。
硝酸、双氧水、草酸铵、氯化铵、盐酸、氯化钾缓冲溶液。
以上试剂均为分析纯。
试验用水均为高纯水,高纯氮气纯度为99．999% 。
1g / L 镉标准溶液: 称取纯镉( 99. 999%) 0．1g 以少量HCl( 1∶1，v/v) 加热溶解，冷却后移入100mL 的容量瓶中，以高纯水稀释，摇匀。
镉、铜、铅、锌 阳极溶出伏安法
注意事项
(1) 当四种离子的浓度差别较大时 宜采用不同的富集电位和富集时间分别测定 为了避免铜 锌间
1
4.6 磁力搅拌器 5 试样制备
水样可用硝酸或高氯酸作固定剂 酸化至 pH 2 水样如果酸度或者碱度较大时 应预先调节至近中性
比较清洁的水可直按取样分析
含有机质较多的地面水 应采用硝酸-高氯酸消解的方法 取 100mL 已酸化的水样加入 5 mL 浓硝酸 在电热扳上加热消解到约 10mL 冷却后 加入浓硝酸和高氯酸各 10mL 继续加热 消解蒸至近干 冷却 用水溶解至 50mL 煮沸 以驱除氯气或氮氧化物 定容 摇匀 6 操作步骤
HZHJSZ00116 水质 镉 铜 铅 锌的测定 阳极溶出伏安法
HZ-HJ-SZ-0116
水质 镉铜铅锌的测定 阳极溶出伏安法(试行)
1 范围 本方法适用于测定饮用水 地面水和地下水中的镉 铜 铅 锌 适用范围为 1~1000ìg/L
在 300s 的富集时间条件下 检测下限可达 0.5ìg/L Fe(III)干扰测定 加入盐酸羟胺或抗坏血酸等使其还原为 Fe (II)以消除其干扰 氰化物亦
仪器和电极的准备按使用说明书进行
6.1 校准曲线的绘制 分别各取一定体积的标准溶液置于 10mL 比色管中 加 1mL 支持电解质 用水稀释至标
线 混合均匀 倾入电解杯中 将电势扫描范围选择在-1.30~+0.05V 通氮除氧 在-1.30V 富集 3min 静置 30s 后 由负向正方向进行扫描 富集时间可根据浓度水平选择 低浓度宜 选择较长的富集时间 记录伏安曲线 对蜂高作空白校正后 绘制峰高 浓度曲线
海水—铜、铅、镉的测定—阳极溶出伏安法1
F-HZ-DZ-HS-0006 海水—铜、铅、镉的测定—阳极溶出伏安法
1 范围 本方法适用于盐度大于 0.5 的河口水和海水中溶解铜、铅和镉的连续测定。 本方法所测定的只是水样中具有电极反应活性的金属形态。 检出限：铜 0.6μg/L，铅 0.3μg/L，镉 0.09μg/L。
除非另作说明，本法所用试剂均为分析纯。水为去离子水经石英蒸馏器蒸馏或等效纯水。 3.1 汞：纯度 99.999%。 3.2 硝酸（ρ1.42g/mL，优级纯）。经亚沸石英蒸馏器纯化。 3.3 硝酸（1+1）。 3.4 硝酸（1+99）。 3.5 硝酸（1mol/L）。 3.6 铜、铅和镉标准贮备溶液。 3.6.1 分别称取 0.2000g 金属铜、铅和镉（纯度为 99.99%）于 3 个 50mL 烧杯中，用 6mL 硝酸 （1+1）溶解后，分别移入 3 个 200mL 容量瓶中，用硝酸（1+99）稀释至刻度，摇匀。上述铜、 铅、镉标准溶液的浓度均为 1.00mg/mL。 3.6.2 分别移取 5.00mL 铜、铅和 0.50mL 镉标准溶液（1.00mg/mL）于 3 个 50mL 容量瓶中， 用硝酸（1+99）稀释至刻度，摇匀。上述铜、铅和镉标准溶液的浓度分别为 100μg/mL 铜，100 μg/mL 铅，10.0μg/mL 镉。 3.6.3 分别移取 0.500mL 铜标准溶液（100μg/mL）、铅标准溶液（100μg/mL）和镉标准溶液 （10.0μg/mL）于 3 个 50mL 容量瓶中，用硝酸（1+99）稀释至刻度，摇匀。上述铜、铅和镉 标准溶液的浓度分别为 1.00μg/mL 铜、1.00μg/mL 铅、0.100μg/mL 镉。有效期均为一星期。 4 仪器设备 4.1 多功能极谱仪。
阳极溶出伏安法快速测定地表水中镉
阳极溶出伏安法快速测定地表水中镉摘要：利用阳极溶出伏安法原理，采用重金属快速分析仪测定地表水中的镉。
在1.25 μg/L to 40.0 μg/L范围内，质量浓度与阳极溶出峰电流和峰面积呈良好的性关系。
方法检出限为0.001 mg／L，水样平行测定的RSD为8.9％，加标回收率为80.5％一118％，与石墨炉原子吸收光谱法的测定结果基本一致。
关键词：镉；阳极溶出伏安法；重金属快速分析仪；地表水Determination of Cadmium in Surface Water byAnodic Stripping V oltammetryAbstract：Cadmium surface water was detected by analyzer for heavy metals according to principle anodic stripping voltammetry．A good linear relationship between concentration of Cadmium and peak current of anodic stripping or peak area of anodic stripping ranged from1.25 μg/L to 40.0 μg/L．Detection limit of method was 0.001mg／L．RSD of parallel samples was 8.9％．Spiked recoveries of samples were between 80.5％and 118％．The test results were equal to that of graphite furnace atomic absorption spectrometry．Key words：Cadmium；Anodic stripping voltammetry；analyzer for heavy metal ；Surface Water 重金属通过各种途径进入水体后，会带来严重的环境危害，其毒性大，易被生物富集并产生生物放大效应，直接威胁人类健康和水生生态系统安全。
《仪器分析实验》实验36 阳极溶出伏安法测定镉
《仪器分析实验》实验36 阳极溶出伏安法测定镉实验目的：了解阳极溶出伏安法的基本原理和操作方法，掌握利用阳极溶出伏安法测定镉的方法，学会操作伏安计及示波器等仪器。
实验原理：阳极溶出伏安法是一种电化学分析方法，它是根据样品在阴阳极上经历一个可逆反应，在恒定电位下，在阳极溶出元素，并伏安电子传递反应所引起的电流变化，从而通过电流电位曲线来确定样品中的目标物质含量。
镉可以通过阳极溶出伏安法测定。
在实验中，用固定速度扫描电位或定电位检波时，阳极反应给阳极带来脉冲电流，其大小和频率都和阳极溶出过程中的金属离子浓度相关，脉冲电流的数量越多，其强度也会逐渐增加。
设阳极反应的化学方程为：Mn+ + ne- →M(s) ，即离子Mn+被还原形成固态M，并在阳极表面沉积。
若电位保持恒定，则阳极上的M原子不断增加，镀层积累并逐渐增厚，此时测得的电流也逐渐增加。
此时电极电位会有所增加，但是其增加程度并不是直接与时间成正比的。
实验步骤：1、准备样品溶液：取少量高纯度的Cd粉，用色谱纯甲苯中加热搅拌溶解，制备成100mg/L的溶液。
2、操作伏安计和示波器：将伏安计上电极一端连接阳极，另一端连接电流计；电流计的金属杆与阳极相连接，将伏安计和电流计连接示波器。
调节伏安计和示波器，通过与阴极相连接的电池，分别检查电极和电流计的稳定性。
3、设置实验条件：将阳极电位设置在1.2V，扫描速度为10mV/s。
控制好电位，开始记录电流电位曲线。
4、进行阳极溶出测定：将阳极置于样品溶液中，并保持固定时间，记录曲线上的脉冲数和脉冲电流的强度，并计算出其溶出的镉离子浓度。
实验结果：实验得到的Cd离子浓度为12.5mg/L。
本实验通过阳极溶出伏安法有效地测定了样品中的Cd离子浓度。
阳极溶出伏安法是一种简单，灵敏，准确的分析方法，在实际分析中广泛应用。
汞膜电极阳极溶出伏安法法同时测定铅和镉(精选)PPT文档23页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
汞膜电极阳极溶出伏安法法 同时测定铅和镉（精选）
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
实验十二溶出伏安法测定微量铅和镉（正式1）
实验十二溶出伏安法测定微量铅和镉一、目的要求(1) 学习和掌握溶出伏安法分析法技术和定量方法(2) 学习和掌握电化学工作站的操作技术二、实验原理溶出伏安法的测定包含两个基本过程：⑴ 首先将工作电极控制在某一电位条件下，使被测物质在电极上富集，然后施加扫描电压于工作电极上，使被富集的物质电化学溶出，同时记录电流（或者电流的某个关系函数）与扫描电压的关系曲线，根据溶出峰电流（或者电流函数）与待测物质间的定量关系来确定被测物质的含量。
溶出伏安法主要分为阳极溶出伏安法，阴极溶出伏安法和吸附溶出伏安法。
本实验采用阳极溶出伏安法测定水中的Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ），其两个过程可表示为：M2+(Pb2+、Cd2+) +2e +Hg M(Hg) （富集过程）M(Hg) M2+(Pb2+Cd2+) +2e +Hg （溶出过程）实验中使用玻碳电极为工作电极，采用同位镀汞膜测定技术。
这种方法在测试溶液中加入一定量的汞盐（通常是10-5∼10-4mol/L Hg(NO3)2 ），在工作电极上施加电压富集时，汞与待测物质同时在玻碳电极的表面上析出，形成汞膜（汞齐）；然后在反向电位扫描，被测物质从汞中“溶出”，从而产生阳极“溶出”电流峰。
在HAc-NaAc介质中，当电极电位控制为-1.0V（vs，Ag/AgCl，下同）时，Pb2+、Cd2+与Hg2+离子同时富集在玻碳工作电极上形成汞膜齐；然后当阳极扫描至-0.1V时，可得到两个清晰的溶出电流峰。
铅的溶出峰峰电位位于-0.40V左右，镉的位于-0.60V左右，汞膜在该电位下未发生电化学溶出。
本法可分别测定低至10-11mol/L的铅和镉离子。
三、仪器与试剂1．仪器1） CHI660A电化学工作站，2）三电极系统：旋转玻碳圆盘电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，Pt丝为辅助电极。
2．试剂1）电解质底液：HAc-NaAc(pH=5), 14mL冰醋酸 + 200g醋酸钠用水稀释至1 L。
实验9阳极溶出伏安法测定水中镉(使用汞膜电极现在学生用)
实验9 阳极溶出伏安法测定水中镉[实验目的]1．加深对阳极溶出伏安法基本原理的理解。
2．学会阳极溶出法测定Cd 2+的实验技术。
3．学会用MF-1A 型多功能伏安仪进行阳极溶出法测定的操作方法。
[实验原理]阳极溶出伏安法又称为反向溶出极谱法。
它是一种将恒电位电解富集和伏安法测定结合在一起的电化学分析法。
通常以悬汞电极或汞膜电极为工作电极，使被测金属离子在适当条件下电解生成汞齐而富集在电极汞中，然后将电压反向，从负向正的方向扫描，使富集在电极汞齐中的金属重新氧化溶出，并记录溶出时的伏安曲线(氧化波)，氧化波伏安曲线的波形一般呈倒峰状(如图)。
图1 阳极溶出伏安曲线其峰电位与离子性质、底液组成有关。
峰电流大小(峰高)与底液中金属离子浓度C 、电解富集时间t 、富集时搅拌速度ω、电极面积A 、溶出时电压扫描速度υ、底液粘度μ、电极性质有关，不同工作电极的峰电流ap i 可表示如下：tC D n K i tC r D D n K i ap R a p A 6/12/13/20222/12/16/12/13/202/31υμωυμω--==汞膜电极：：悬汞电极式中D 0为被测离子在底液中的扩散系数，D R 为被测金属离子电解还原为金属后，在汞中的扩散系数。
当其它条件一定时，其峰电流ap i (峰高)只与溶液中被测金属离子的浓度成正比。
不同金属离子在同一底液中具有不同的峰电位。
因此，溶出伏安曲线的峰电流和峰电位可作为定量分析和定性分析的依据。
由于富集是缓慢的积累过程，溶出是突然的释放，可产生比富集时的还原电流大得多的氧化峰电流，所以溶出伏安法是一种极为灵敏的分析方法。
测定范围一般在10-6～10-11mol/L ，检出极限可达10-12mol/L 。
它还能同时测定几种含量极低的超痕量金属元素。
已用于人发、水和废水监测分析中几种离子的同时测定。
本实验用银基汞膜电极作工作电极，SCE 为参比电极，在1mol/LKNO 3底液中测定Cd 2+，在-1.05V 下富集，后反向扫描到-0.15V 。
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编写教师：周雷激副教授
化学实验教学示范中心
编写日期：2006年11月
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
Cu , Pb ,Cd 的溶出伏安图
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
注：
电解富集时，悬汞电极作为阴极，溶出时 则作为阳极，称之为阳极溶出法。相反， 悬汞电极也可作为阳极来电解富集，而作 为阴极进行溶出，这样就叫做阴极溶出法。 溶出伏安法的全部过程都可以在普通极谱 仪上进行，也可与单扫描极谱法和脉冲极 谱法结合使用，其方法灵敏度很高。
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工作电极
(3)汞膜电极
汞膜电极是以玻璃石墨（玻碳）电
极作为基质，在其表面镀上很
薄的一层汞，可代替悬汞电极
使用。
由于汞膜很薄，被富集的能生成汞
齐的金属原子，就不致向内部
扩散，因此能经较长时间的电
解富集，而不会影响结果。
玻碳电极还由于有较高的氢过电位，
2. 应用领域
化学、化工；食品卫生； 金属腐蚀；环境检测； 超纯半导体材料。
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（2）由于加入标准溶液前后试液的组成基本保持一致，消除了 底液不同所引起的误差，所以方法的准确度较高；
（3）标准加入法只适用于波高与浓度成正比关心的情况。
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应用
1. 金属元素测定
不需分离可同时测定各种金属离子; 部分阴离子如氯 、溴、碘、硫等； 可测定约30多种元素的测定；
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特点
被测物质在适当电压下恒电位电解, 还原沉 积在阴极上； 施加反向电压, 使还原沉积在阴极(此时变 阳极)上的金属离子氧化溶解，形成较大的 峰电流； 峰电流与被测物质浓度成正比,定量依据； 灵敏度一般可达10-8 ～ 10-9 mol/L； 电流信号呈峰型，便于测量,可同时测量多 种金属离子。
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
灵敏度高的主要原因：
工作电极的表面积很小，通过电解富集， 使得电极表面汞齐中金属的浓度相当大， 起了浓缩的作用，所以溶出时产生的电流 也就很大。
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工作电极
(1) 机械挤压式悬汞电极
厦门大学精品课程 仪器分析(含实验)
《仪器分析实验》
实验36 阳极溶出伏安法测定镉
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溶出伏安法
溶出伏法是恒电位电解富集与伏安分析相结 合的一种极谱，分析技术包含电解富集和电 解溶出两个过程。首先是电解富集过程。它 是将工作电极固定在产生极限电流电位上进 行电解，使被测物质富集在电极上。为了提 高富集效果，可同时使电极旋转或搅拌溶液， 以加快被测物质输送到电极表面，富集物质 的量则与电极电位、电极面积、电解时间和 搅拌速度等因素有关。
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工作电极
(2) 挂吊式悬汞电极
在玻璃管的一端封入直径为0.1mm的铂丝（也有用金丝或银 丝的），露出部分的长度约0.1mm，另一端联结导线引出。 将这一铂微电极浸入硝酸亚汞溶液，作为阴极早先电解汞 沉积在铂丝上，可制得直径为1.0－1.5mm的悬汞滴。汞滴 的大小可由电流及电解时间来控制。 这类电极易于制造，但有时处理不好，铂、金会溶入汞生 成汞齐而影响被测物质的阳极溶出；或汞滴未非常严密地 盖住铂丝，这样会降低氢的过电位，出现氢波。
通N2或加入Na2SO3 。
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
定量方法
标准加入法:
hX KcX
hS
K
cS
VS VS
cX VX VX
注：
cS
hScSVS
(VSVX)hShXVX
（1）当试液体积为10mL时，加入标准溶液以0.5～1.0mL为宜， 使加入后波高增加0.5～1倍；
2.溶出过程
扫描电压变化速率保持恒定。
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
操作条件的选择
1.底液
一定浓度的电解质溶液（盐浓度增加，峰电流降低）；
2.预电解电位
比半波电位负0.2～0.5 伏；或实验确定；
3. 预电解时间
预电解时间长可增加灵敏度, 但线性关系差；
4. 除氧
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
溶出伏安法
其次是溶出过程。经过一定时间的富集后， 停止搅拌，再逐渐改变工作电极电位，电位 变化的方向应使电极反应与上述富集过程电 极反应相反。记录所得的电流－电位曲线， 称为溶出曲线，呈峰状，峰电流的大小与被 测物质的浓度有关。
编写教师：周雷激副教授
玻璃毛细管的上端连接于密封 的金属储汞器中，旋转顶端的 螺旋将汞挤出，使之悬持于毛 细管口，汞滴的体积可从螺旋 所旋转的圈数来调节。这类悬 汞电极使用方便，能准确控制 汞滴大小，所得汞滴纯净。其 缺点是当电解富集的时间较长 时，汞齐中的金属原子会向毛 细管深处扩散，影响灵敏度和 准确度。
编写教师：周雷激副教授
导电性能良好，耐化学侵蚀性
强以及表面光滑不易沾附气体
及污物等优点，因此常用作伏
安法的工作电极。
编写教师：周雷激副教授
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编写日期：2006年11月
影响溶出峰电流的因素
1. 富集过程
化学计量: 被测物完全电积在阴极上。 精确性好，时间长；
非化学计量(常用方法): 约 2%～3%电积在阴极上； 在搅拌下，电解富集一定时间。