污水中铅镉的溶出伏安测定法
水质重金属检测-阳极溶出伏安法
水质重金属监测-阳极溶出伏安法杭州富铭环境科技有限公司摘要：本文基于阳极溶出伏安法测定水质中的铜、锌、铅、镉、汞、砷等重金属，在测量原理、硬件电路设计和软件设计等几方面进行了叙述。
关键词：水质监测；阳极溶出伏安法一、引言对水质重金属的检测通常采取取水样送实验室，使用原子吸收光谱法、原子荧光光谱法进行检测，不但成本高、效率低、操作复杂，而且水样输送过程引起的二次污染会影响检测结果的客观性。
本文基于线性扫描阳极溶出伏安法设计了一款能对铜、锌、铅、、镉、汞、砷等重金属进行现场自动检测的自动检测系统。
该系统无需人工操作，具有体积小、灵敏度高、检出限低、检测快速等优点。
（一）测量原理溶出伏安法是一种将电解沉积和电解溶出两个过程相结合的电化学分析方法。
操作主要分为富集、静置和沉积3个步骤。
首先在一定电位下将被测离子电沉积到工作电极上，通常此阶段采用磁力搅拌器搅拌溶液以提高富集效率；然后静置片刻，使被富集的物质在工作电极上分布均匀，以提高分析结果的再现性；最后反向扫描电位，使沉积的物质快速溶出，同时记录溶出电流峰，获得溶出伏安曲线。
通过电流出峰电位定性判断溶出物质，通过峰电流与物质浓度正比例关系定量计算被测物质的浓度。
由于溶出过程能产生较大的电流，所以该方法具有较高的灵敏度，最低检出限可达10-12 mol/L。
物质富集量与富集电位、富集时间、扫描速率、溶液PH值等有关，因此检测过程需合理配置相关参数。
溶出伏安法有多种，本文采用线性扫描溶出伏安法，其原理图如图1所示。
线性扫描溶出伏安法原理-图1（二）硬件电路设计系统采用MSP430F4270作为核心处理器。
MSP430F4270内部集成有3个独立16 bit带内部参考的∑-Δ模数转换器、12 bit数模转换器、可编程增益放大器、LCD驱动器等，芯片的高度集成度使硬件设计变得简单，大大提高了系统的可靠性。
系统按照功能分为水样预处理单元、控制单元、检测单元和通信单元。
实验线性扫描伏安法测定废水中的镉
实验50 线性扫描伏安法测定废水中的镉注意：自带U盘拷贝数据【实验目的】（1） 学习CHI750A电化学工作站的操作使用（2） 熟悉汞膜电极的制备，掌握线性扫描伏安法的基本原理（3） 掌握线性扫描伏安法测定废水中痕量镉的方法。
【实验原理】Cd2+在多种底液中都有良好的极谱波。
本实验采用1.0 mol/L HCl 作底液，在-0.3 ～ -0.8 V进行线性电势扫描，Cd2+在汞膜电极上发生如下电极反应：Cd2+ + 2e- + Hg === Cd(Hg) E1/2= -0.67 V （vs. SCE）电流峰高与浓度成正比，据此进行定量分析。
由于线性扫描伏安法的电位扫描速度较快，不可逆的氧波影响不大，当被测物质浓度较大时可不必除氧。
实验使用CHI750A电化学工作站，它集成了多种常用的电化学测量技术，包括循环伏安法、线性扫描伏安法、阶梯扫描伏安法、差分脉冲伏安法、方波伏安法、交流伏安法、交流阻抗技术等。
本实验采用线性扫描伏安法（linear sweep voltammetry, LSV）技术。
仪器软件部分具有很强的数据处理功能，包括电流峰电位、峰高和峰面积（电量）的自动测量，半微分、半积分和导数处理等。
通过半微分（semi-derivative）处理，可将伏安波动半峰形转化成峰形，改善了峰形和峰分辨率。
这种多组分的同时测定中是十分有用的。
【仪器试剂】1.仪器CHI750A电化学工作站；三电极系统；汞膜电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，Pt为辅助电极。
2.试剂汞（A.R.）；2mol/L HCl溶液；0.5 mg/mL Cd2+标准溶液；样品溶液：含Cd2+的废水样（已含1.0 mol/L HCl）【实验步骤】1.汞膜电极的制备1）将金盘电极（直径1 mm）在金相砂纸上打磨、抛光，使露出金表面。
2）抛光后的金电极在二次水中超声波清洗5 min。
3）将清洗干净的金电极端面浸入储汞瓶的汞中30秒后，柔和搅动金电极，取出，即可见金盘电极的端面上蘸涂了一层汞膜。
伏安法测定(精)
伏安法测定铅与镉一、实验目的1．熟悉电化学工作站的结构和操作2．了解伏安法的应用3．掌握溶出伏安定量分析方法二、实验原理利用电解池电解过程中极化电极电流随电位变化的曲线进行定性和定量分析的电化学分析法，称作伏安分析法。
其中通过预电解将被测物质电沉积(电析)在电极上,然后施加反向扫描电压使富集在电极上的物质重新“溶出”,即把富集在电极上生成汞齐或金属的物质进行电化学溶出,使之重新成为离子反溶回溶液中,根据溶出过程的极化曲线进行分析的方法,称为溶出伏安法。
影响溶出伏安峰电流大小的主要因素有:预富集时间、溶液搅拌的速度、预富集电位、电极面积、汞膜厚度、电解富集后放置的时间和溶出的电位扫描速度等，因此实验中必须严格控制。
三、仪器与试剂1．仪器：RST3000系列电化学工作站配套旋转电解池。
工作电极：圆盘玻碳电极；参比电极：银---氯化银电极；对电极：铂丝电极。
2．试剂铅标准溶液:1.00mg•mL-1；镉标准溶液：1.00mg•mL-1；pH5.0的HAc-NaAc缓冲溶液；0.001 mol•L-1硝酸汞溶液。
四、实验步骤1．电极的准备、将圆盘玻碳电极在金相砂纸上磨光后，在抛光机上抛光到镜面，然后依次分别在丙酮、乙醇和纯水中超声波清洗。
2．电解液的配置于50 ml容量瓶中，加入2.0 mol/L HAc-NaAc (pH=5.0)溶液5.0 ml 和0.001 mol/L硝酸汞溶液5.0 ml，用高纯水定容到50.00ml 。
3．仪器操作连接仪器电极，开启RST3000系列电化学工作站电源开关，运行RST3000电化学工作站程序，进入工作站工作界面。
4．铅、镉峰电位的测量移取电解液5.00 ml于旋转电解池中，插入三电极电解池中，通氮气除氧10 min ，（通氮气速度不宜过快，以明显观察到氮气冒出为宜），通氮气期间，选定实验方法及设定实验参数如下：电化学方法：线性扫描溶出伏安法；富集电位：-1200 mV；富集时间：60s；静止电位：-1200mV；静止时间：30s；起始电位：-1200 mV；终止电位：0 mV；扫描速率：100mV/s；样点间隔：1 mV；量程：2.5E-05 A；富集时搅拌。
实验50 线性扫描伏安法测定废水中的镉
实验50 线性扫描伏安法测定废水中的镉注意：自带U盘拷贝数据【实验目的】（1） 学习CHI750A电化学工作站的操作使用（2） 熟悉汞膜电极的制备，掌握线性扫描伏安法的基本原理（3） 掌握线性扫描伏安法测定废水中痕量镉的方法。
【实验原理】Cd2+在多种底液中都有良好的极谱波。
本实验采用1.0 mol/L HCl 作底液，在-0.3 ～ -0.8 V进行线性电势扫描，Cd2+在汞膜电极上发生如下电极反应：Cd2+ + 2e- + Hg === Cd(Hg) E1/2= -0.67 V （vs. SCE）电流峰高与浓度成正比，据此进行定量分析。
由于线性扫描伏安法的电位扫描速度较快，不可逆的氧波影响不大，当被测物质浓度较大时可不必除氧。
实验使用CHI750A电化学工作站，它集成了多种常用的电化学测量技术，包括循环伏安法、线性扫描伏安法、阶梯扫描伏安法、差分脉冲伏安法、方波伏安法、交流伏安法、交流阻抗技术等。
本实验采用线性扫描伏安法（linear sweep voltammetry, LSV）技术。
仪器软件部分具有很强的数据处理功能，包括电流峰电位、峰高和峰面积（电量）的自动测量，半微分、半积分和导数处理等。
通过半微分（semi-derivative）处理，可将伏安波动半峰形转化成峰形，改善了峰形和峰分辨率。
这种多组分的同时测定中是十分有用的。
【仪器试剂】1.仪器CHI750A电化学工作站；三电极系统；汞膜电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，Pt为辅助电极。
2.试剂汞（A.R.）；2mol/L HCl溶液；0.5 mg/mL Cd2+标准溶液；样品溶液：含Cd2+的废水样（已含1.0 mol/L HCl）【实验步骤】1.汞膜电极的制备1）将金盘电极（直径1 mm）在金相砂纸上打磨、抛光，使露出金表面。
2）抛光后的金电极在二次水中超声波清洗5 min。
3）将清洗干净的金电极端面浸入储汞瓶的汞中30秒后，柔和搅动金电极，取出，即可见金盘电极的端面上蘸涂了一层汞膜。
溶出伏安镉内标法测定水源水中的铅
式 中： －一 ｘ Ｉ － 组分的峰峰高 ； ｘ 组分的含量 ； ｓ 组分的峰峰高 ； —Ｓ Ｉ ｘ Ｃ —ｘ Ｈ —Ｓ Ｗｓ 内标组分的质量 ；ｎ Ｉ 一样品
收稿 日期：２０－ ２ １ ０６ １—０ 作者简介：马品 （９ ０ ） １７ 一 ，女，工程师，现从事安全生产及危险化学品的研究。
液稀释度的影响，不受峰高重现性 的影响 ，定量灵活。本文做了这方面的实践 ，取得 了很好的结果。溶出
伏安法是极谱分析的改进方法 ，最重要的特点是在谱图形成过程 中 加了电化学富集被测物的方法，因此 增 可以检测到浓度更低的物质 ，可以检测 Ｏ ｇ 的铅含量 ，可 以测量蒸馏水 中的铅 ，其信噪 比达到 ｌ － ／ ３ Ｌ Ｏ以
水源水中微量铅测定 的电化学分析方法 目前已有溶出分析法的标准加人法和工作曲线 ” 、采用铅离
子选择性 电极 的电位分析法仁 、极谱催化波测定法等。由于普通溶出分析法 的重现性较差 ，铅离子选择性
电极的选择性较差 ，易受干扰 ， 灵敏度不能满足需要 ，极谱催化波的灵敏度也不能满足铅测定的需要而不 被关注ｐ 。为此我们尝试 了用溶 出伏安法的内标法进行定量测定 ， 该法 的优点是 ：检测结果不受样品被测
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齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
２０ 在 ０７
质量 ；Ｆｓ＿ 组分相对于 ｓ ｘ一 ｘ 组分的校正因子。
２ 主要试剂及仪器
１ ２０ ） ． ０ 铅标准溶液，２ ２ ０￣ ／ｌ ） ． Ｉ ｍ 镉标准溶液 。３ 镀汞液 ：称取 １ ６ 氯化汞于 ５０ ｌ ０ ｇ ） ．ｇ ３ ０ｍ 容量 瓶 中， 加入 ２ｍ 盐酸 定容。４ 校正因子测定溶液 ：吸取 ２ ０ ／ｌ ５ｌ ） ． ｇＴ铅标准溶液 １ ０ ｌ １Ｏ ｌ ０ ｌ ｌ ． ｍ 于 ０ｒ 容量瓶 ０ ａ 中， 加入 ２ ０ ｌ 镉标准溶液 １ ０ ｌ 加入镀汞液 ２ ０ ｌ 定容。５ 底液 ：吸取 ２ ０ ／ｌ ． Ｔ ０ ｌ ｌ ． ｍ， ０ ． ｍ， ０ ） ． ｇＴ镉标准溶液 ０ ｌ ｌ １ Ｏ ｌ １０ ｌ ． ｒ 于 ０ ｍ 容量瓶 中， ０ａ ＮＡ镀汞液 １． ｒ ， ． ０ Ｏ ｌ 定容 。 ） ０ａ ６ 仪器 ： Ｓ．微机极谱仪 （ Ｐ４ ０ 卫生部食品卫生监督
高等分析实验 实验三、微分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)测定水样中微量铅
实验三、微分脉冲阳极溶出伏安法（DPASV ）测定水样中微量铅一、 实验目的1.初步掌握电分析化学实验的基本要求。
2. 了解微分脉冲伏安法的实验原理及操作。
二、 实验原理阳极溶出伏安法是将待测离子先富集于工作电极上，再使电位从负向正扫描，使其自电极溶出，并记录溶出过程的电流—电位曲线。
这种阳极溶出的电压—电流曲线，波形一般呈倒峰状。
在一定条件下，其峰高与浓度呈线性关系，而且不同离子在一定的电解液中具有不同的峰电位。
因此，峰电流和峰电位可作为定量和定性分析的基础。
目前溶出伏安法可测定的元素很多，有40种元素可用阳极溶出伏安法测定，测定浓度可低达10-11mol/l 。
由于该方法所用仪器设备简单、操作方便，在超纯物质分析、环境监测分析中得到了广泛的应用。
微分脉冲伏安法是目前伏安方法中灵敏度最高的方法之一，能检测10-8三、 实验仪器及试剂mol/l 的物质。
在直流线性扫描电压上迭加2~100mV 的脉冲电压。
脉冲电压的持续时间为4~80ms 。
在脉冲后期测量电解电流，使干扰的电容电流和其他噪音电流充分衰减，从而极大的提高了实验的灵敏度并同时降低了检测限。
CHI660或830电化学分析仪、集成化薄膜三电极系统、铂电极、甘汞电极（外加盐桥饱和KNO 3溶液）。
镀汞液：160mg/l HgCl 2(0.01MHCl)；铅储备液(10mg/lPb 2+四、 实验步骤)；标准铅溶液(0-60µg/dl)（临用前新配）；25ml 烧杯。
1． 集成化薄膜电极的电化学制备将集成化薄膜电极依次用蒸馏水超声洗涤，取出后在室温晾干，备用。
Ag-AgCl 电极制备：以金环电极为工作电极，铂电极为对电极，甘汞电极为参比电极（外加盐桥饱和KNO 3溶液），以10ml 的5mmol/LAgNO 3原位沉积汞膜电极制备：取50µl 镀汞液滴加在集成化薄膜电极表面，连接电化学分析仪，以金盘电极为工作电极、金环电极作对电极、银-氯化银电极作溶液为工作溶液，采用恒电位安培法，工作电位为-0.4V ，电化学沉积100s （注意整个反应要避光进行）。
吸附溶出伏安法同时测定水中痕量铅和镉
吸附溶出伏安法同时测定水中痕量铅和镉
周连君;朱庆存
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】1995(23)2
【摘要】1 引言用电化学方法同时测定多种重金属离子已有一些报道,但在HAc-NaAc溶液中用乙醛酸缩氨基硫脲(GATSC)作配合剂的吸附伏安法同时测定Pb和Cd尚未见报道,在该体系中Pb和Cd的GATSC配合物均产生灵敏的吸附波,峰电位分别是-0,63和-0.43 V(υs.SCE),线性范围分别为1.0×10-8～3.0×10-7和
1.0×10-8～6.0×10-7mol/L,该法用于测定农用井水中痕量铅和隔,结果令人满意。
【总页数】1页(P243)
【作者】周连君;朱庆存
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】X832
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阳极溶出伏安法连续测定底泥中的总镉和总铅
色有机物充分分解。待坩埚壁上的黑色有机物消失后 ， 开
盖， 驱赶 白烟并蒸 至 内容 物 呈 粘稠 状 。如 消解 不 彻底 ， 可 再加入 ５ ｌ 酸 、ｍ 氢 氟酸 和 ２ ｌ ｍ硝 ５ｌ ｍ 高氯 酸重 复 上述 消 解
过程 （ 由于 土壤 种 类 多 ， 含 的 有 机 质 差 异 较大 ， 消 解 所 在 时， 要注 意观察 ， 各种 酸 的用 量 可视 消解情 况酌 情 增 减 ） 。 当 白烟 再次 冒尽 ， 内容物呈 粘稠状 时 ， 且 取下 冷却 ， 去离 用 子水充 洗坩 埚盖及 内壁 ， 加 入 ｌ 并 ＋ｌ盐 酸溶 液 ２ ｌ 热 ｍ温
时， 然后 开盖 ， 继续 加热 除 硅 ， 达 到 良好 的 飞硅 效 果 ， 为 要
实验发 现 ， 用 阳极 溶 出伏 安法 ， 使 也可 对 底 泥 中的 总镉 和
总铅 进行定量 测定 ， 且快速 、 便 、 方 准确 。
经常摇 动坩埚 。当加 热 至 冒浓 高 氯 酸 白烟 时 ， 盖 ， 黑 加 使
２ ３ 样 品的测定 ．
２ 分析步骤
２ １ 样 品预 处理 ．
取 消解 定容 后 的溶 液 ３ｍ 于 电解 杯 内， 高 纯 氮 气 ０ｌ 通
（９ ９９ ） 氧 １ｍ ｎ 设 定起 始 电位 一７ ０ ， 至 电 位 ９ ．９ ％ 除 ５ ｉ， ５ｍｙ 终
一
将采 集的底 泥样 品 （ 一般 不 少 于 ５ ０克 ） 匀后 用 四 ０ 混
溶解 残渣 （ 消解 液 呈 淡 黄 色 ， 土壤 含 铁 较 高 ， 加 入 如 则 应
５ １ ％抗 坏血酸 溶液 以消除 Ｆ３ 测定 结果 的 干扰④） ｍ１ ０ ｅ 对 。
然后 全量 移至 ５ｍ 容 量 瓶 中 ， ０ｌ 加入 ５ １． ｏ ｌ 氯酸 溶 ｍ０ １ ｌ 高 ｍ／ 液， 加去离 子水至 刻度 ， 测 。 备
氧气溶出伏安法测定水中微量镉的实验的问题讨论
氧气溶出伏安法测定水中微量镉的实验的问题讨论
一、实验步骤
1、电极预处理
用A12O3粉乳浊液将玻碳电极表面抛光（或用抛光机处理），然后依次分别用HNO3、乙醇和蒸馏水超声清洗1min，晾干待用。
2、实验方案
（1）向10mL小烧杯中，加入300uL1mol·L-1HCI，100uLHg2+标准溶液，再依次加入4.00mL水样和5.60mL蒸馏水，置于电磁搅拌器上搅拌1min，备用。
（2）设置微分脉冲溶出伏安法相关参数，并运行，获得在－1.0V~0V之间的溶出伏安曲线，记录其溶出峰峰电流和溶出峰峰电位。
（3）向样品中加入10uLCd2+和10uLPb2+标准溶液，搅拌1min，测得其溶出峰峰电位和溶出峰峰电流；
（4）按照第（3）步操作，分别再加两次Pb2+、Cd2+标准样品，获得相应的溶出峰峰电位和溶出峰峰电流；
（5）绘制标准加入法的工作曲线，计算水样中Cd2+和Pb2+的含量；
（6）实验结束，整理实验数据后离开实验室。
二、注意事项：
1、每次测试后，电极要在正电位条件下清洗；
2、加标准液后要搅拌混匀后再进行电化学测试。
三、问题讨论：
1、能否把富集电位改在铅、镉离子溶出峰峰电位之间？为什么？
2、延长富集时间，铅、镉离子溶出峰峰电流会怎么变？为什么？
3、如果改用线性扫描伏安法测定，其溶出峰峰电流会怎么变？。
线性扫描伏安法测定废水中的镉离子
线性扫描伏安法测定废水中的镉中山大学化学与化学工程学院摘要：通过线性扫描伏安法测定沸水中镉的含量，此法精度高，操作简单，反应灵敏。
通过对峰电流值和浓度做线性拟合做出标准曲线。
测得废水中镉含量为45.66mg·L-1。
远高出GB8978-1996的允许排放浓度。
关键词线性扫描伏安法标准曲线镉离子测定镉是我国实施排放总量控制的指标之一，其毒性很大，而且可以在人体内积蓄，主要积蓄在肾脏，引起泌尿系统的功能变化。
水中含镉0.1mg/L时，可轻度抑制地面水的自净作用。
农灌水中含镉0.007mg/L时，即可造成污染;含镉0.04mg/L时，土壤和稻米等农作物会受到明显影响。
镉的主要污染源有电镀、采矿、冶炼、染料、电池和化学工业等排放的废水。
目前常见的测量废水中镉的含量的方法有比色法12、原子吸收分光光度法34和电化学5方法。
原子吸收分光光度法干扰因素较多；比色法构建共轭体系时用到大量剧毒化合物，不利于健康以及后处理；如今多采用伏安极谱法，伏安极谱法精度高，测定也非常稳定，操作简单，反应灵敏，重现性好。
1实验部分1.1实验原理Cd2+在多种底液中都具有良好的极谱波。
本实验采用1.0mol/L HCl作底液，在-0.3~-0.8V 进行线性电势扫描，Cd2+在汞膜电极上发生如下电极反应：Cd2+ + 2e- + Hg === Cd（Hg）电流峰高和浓度成正比，据此进行定量分析。
由于线性伏安法的点位扫描速度较快，不可逆的氧波影响不大，当被测物质浓度较大时可不必除氧。
1.2试剂与仪器仪器：CHI650A电化学工作站；三电极系统：汞膜电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，Pt为辅助电极。
试剂：汞（A.R.）；2mol/L HCl溶液；0.5mg/mL Cd2+标准溶液；样品溶液：含Cd2+的废水样（已含1.0mol/L HCl）1.3实验过程1.3.1在银盘电极上制备汞膜电极将在砂纸上打磨抛光露出表面的银盘电极放到二次水中超声清洗5min；浸入汞中30s，柔和搅动电极，至端面蘸涂了一层汞膜，置于待测液中，-0.30V~-0.80V点位范围内循环扫描5周，浸泡在二次水中备用。