方波溶出伏安法测定头发中锌的含量
ICP-OES法测定头发中Pb、Zn、Ca的含量的实验报告
ICP-OES法测定头发中Pb、Zn、Ca的含量的实验报
告
目的与要求：
1、掌握ICP-AES方法测定元素含量的基本原理和操作技术
2、熟悉ICP-AES仪器的结构和工作原理
实验原理：
ICP-AES法是利用电感耦合等离子体作为光源的原子发射光谱法。
将样品气化。
使原子激发、利用分光器将激发态原子固有的特征谱线分开。
通过检测这些特征谱线的有或无及强度。
就可以进行样品中所含元素的定性及定量分析。
本实验测定消化后的头发样品中的CaZn，Fe的含量，采用标准曲线法进行定量分析。
仪器与试剂：
1、电感耦合等离子体原子发射光谱仪
2、高纯Ar气
3、循环水系统
4、容量瓶100ml
5、移液管
6、Ca标准应用液
7、Zn标准应用液
8、Fe标准应用液
9、硝酸、优级纯，
10、超纯水
实验步骤：
1、仪器基本操作
2、标准曲线绘制
3、发样的测定
实验结果：
1.Ca的标准品及样品的发射光强度、波长=317.933nm，
2.Fe的标准品及样品的发射光强度、波长=259.940nm、。
3.Zn的标准品及样品的发射光强度，波长=213.856nm。
，
Ca离子的标准曲线
Ca离子的浓度=8.83ug/ml头发中的Ca离子含量3449.22ug/g Fe离子的标准曲线
Fe离子的浓度=0.7426ug/ml头发中的Fe离子含量=290.08ug/g
Zn离子的标准曲线
Zn离子浓度=0.6636ug/ml。
同时测定人发中微量锌,铜的分光光度法
同时测定人发中微量锌、铜的分光光度法1.概述微量元素是人体健康所必需的元素，它们在人体内起着重要的生物学作用。
其中，锌和铜是人体必需微量元素之一，它们参与调节人体免疫功能、抗氧化能力、细胞增殖等生理过程。
准确测定人体中微量元素含量对于评价人体健康状况至关重要。
2.锌、铜的生理作用锌是人体内重要的催化剂和结构成分之一，它参与几乎所有的酶的催化活动，对细胞分裂、蛋白质合成以及免疫系统具有重要作用。
铜是人体中催化氧化还原反应的辅酶，参与氧化应激反应、铁代谢以及免疫系统功能的调节。
3.测定方法分光光度法是一种常用的测定微量元素的方法，它利用物质对特定波长的光吸收的原理，通过测定光的吸收强度来定量分析样品中元素的含量。
目前，测定人发中微量锌、铜的分光光度法已成为一种较为准确、简便的分析方法。
4.实验步骤a. 样品准备：取适量的人发样品，并将其溶解或分解成可测量的形式。
b. 仪器校准：使用标准品进行光谱仪的校准，确保测定的准确性和精密度。
c. 光谱扫描：使用分光光度仪进行光谱扫描，确定合适的测定波长。
d. 样品测定：将样品溶液置于分光光度仪中，测定其吸光度并据此计算出锌、铜的含量。
5.结果分析根据测定结果，可以确定人发中锌、铜的含量，从而评价人体健康状况。
通过比较不同人裙中微量元素的含量，可以发现锌、铜元素与某些疾病的关联，为临床诊断和治疗提供参考依据。
6.实验优势分光光度法测定人发中微量锌、铜的优势在于其操作简便、准确性高、灵敏度好的特点。
该方法在人体样品分析中具有较强的适用性，可以广泛应用于临床、营养学和流行病学研究中。
7.结论利用分光光度法测定人发中微量锌、铜的方法，可以为评价人体健康状况提供重要参考。
该方法的简便性、准确性和适用性使得其在临床和科研领域具有重要意义，对于深入了解微量元素与人体健康之间的关系具有重要意义。
通过分光光度法测定人发中微量锌、铜的方法，可以为评价人体健康状况提供重要参考。
其简便性、准确性和适用性使得该方法在临床和科研领域具有重要意义，有助于深入了解微量元素与人体健康之间的关系。
发样中微量元素的测定(ICP发射光谱分析法)
发样中微量元素的测定（ICP发射光谱分析法）一、实验目的1．掌握ICP方法测定元素含量的基本原理和操作技术；2．熟悉ICPS-7000仪器的结构和工作原理。
二、实验原理1.发射光谱分析法是当样品受到电能，热能等作用时，将已蒸发、气化样品中原子激发，利用分光器将激发原子固有的特征谱线分开，利用检测器检测这些特征谱线的有无及强度，就可以进行样品中所含元素的定性、定量分析。
2.ICP发射光谱分析法是利用电感耦合等离子体作为光源的发射光谱分析方法，可同时测多种元素。
3.本实验测定消化后的头发样品中钙、锌、铁的含量，采用标准曲线法进行定量分析。
三、仪器与试剂1.仪器：100ml烧杯，50ml烧杯，100ml容量瓶，玻璃瓶，剪刀，电子天平，滤纸，移液管，日本岛津公司ICPS-7000型电感耦合等离子体原子发射光谱仪，高纯氩气，循环水系统2.试剂：丙酮，无水乙醇，中性洗发液，混合酸（硝酸：高氯酸=4:1），去离子水，钙、铁、锌标准品四、实验步骤1.头发样品的消化处理（湿式消化法）(1)采样：用剪刀采集受试者后枕部头发（距头皮1-3cm）样品量约0.05g。
(2)洗涤：将头发样品放入100ml烧杯中，加入5ml中性洗发液，用玻璃棒搅拌，浸泡约10min，弃去洗液，用普通蒸馏水洗净约3-5遍，然后用去离子水洗至无泡沫（8-10遍），淋干后放在5ml丙酮中浸泡2min，再置于无水乙醇中浸泡1min，滤干，然后放入定性滤纸中并包好，置于110˚C干燥箱中干燥0.5h。
(3)消化：准确称取烘干好的头发样品0.0255g,置于50ml高型烧杯，加入混合酸5ml，放置10min后，即可见发样逐渐溶解，然后置于电炉上缓慢加热，温度控制在120˚C左右，当杯中溶液由棕褐色变为淡黄色时，继续加热至残留酸量小于1ml。
若此时为较深的黄色或仍有棕色残渣，则继续加酸（冷却后）加热；当烧杯中的残渣为白色时即消化完成。
(4)稀释：将消化好的样品用3-5ml 1%硝酸溶解后，再用去离子水少量多次地将样品转移至10ml容量管中定容，摇匀。
铜、锌测定
铜、锌测定
铜的测定
测定铜可用血清、尿、头发、软组织等标本。
收集时应特别注意避免铜的污染，如采集血样标本时最好使用一次性塑料注射器。
尿样必须在避免污染条件下收集在非金属容器内。
头发标本常在后枕部距头皮2 ～3 m m 处剪取1cm 长的一绺头发，并专门预处理以消除环境污染。
参考范围：
血清铜男11～22μmol／L
女12．5 ～24．3μmol／L
尿铜0．24 ～0．47μmol／24h
锌的测定
锌的测定可采用血浆、尿、唾液和头发标本检测。
血液凝固时，锌可从血小板中释放，使血清锌比血浆锌高5 ％～15 ％。
故血浆锌测定比血清锌更可靠。
红细胞内含锌量比血浆高8 倍，因此溶血标本不能用于分析。
锌在各种标本中含量极微，测定的全过程均需严格防止锌污染。
橡胶制品含锌较高，要注意避免试剂或去离子水与橡胶制品的接触，同时要严格控制实验用水的质量。
因为长期用玻璃容器的液体内可检出微量锌，应避免采用玻璃容器存放标本、去离子水或试剂，一般采用聚乙烯制品。
参考范围：
血清锌8．4 ～23μmol／L
尿锌2．3 ～19．9μmol／24h。
差分脉冲溶出伏安法测定中药何首乌中的锌含量
人 １ Ｌ ２ 混合酸溶液（ Ｈ Ｏ－ Ｃ０ ， ｍ 浓 Ｎ ３ １ 体积比４ １ Ｈ ：） 至沸 ， 保持 １ ｍ ｎ 停止加 热， ５ ｉ， 趁热滴加 ３ 的双氧 ％
水 ， 白色气泡 冒尽 ， 至 冷却 ， 过滤 ， 定容至 ５ ， ０ ｍＬ 标
示 为 Ａ样 品溶 Ａ型 ， － 上海精密科学仪器有 限公
采用 ０ ６ ｌ Ｌ的盐酸、． ×１ ｍ ｌ Ｌ的 ． ／ ０ ｍｏ １ ０ ０ ｏ／ Ｂ （ Ｏ ） 和 ０ ｏ／ Ｓ Ｎ的混 合溶 液 做 空 ｉ Ｎ ３ ３ ． ｍ ｌ ＬＫ Ｃ ４ 白实验 ， 进行 ２ 次重复测定 ， ３ ／ Ｓ ０ 以 （ 为标准偏 差 ， 为线性方程斜率 ） 的检 出限为 ４６４ ０ ｋ 方法 ． ×１。 ９
的伤 害。 、
关键 词 铋 膜 电极
差分脉冲溶 出伏安 法 何 首乌
锌
何首乌是滋补肝。 的常用 中药 ， 肾 有解毒 、 消痛、
锌 （ ９ ９％ ） ９ ． ９ 以适 量 的 硝 酸 溶 解 ， 水 定 容 至 ２０ ９ 以 ５
润肠通便 等作 用 ， 可治疗 风疹 瘙痒、 肠燥便秘 等病 ｍ ， Ｌ 用时适当稀释 ； 症 。近年来 ， 何首乌在抗衰老、 抗菌 、 增强机体免疫 、 ＫＣ Ｓ Ｎ溶 液 ：． ｍｏ／ ， 确 称 取 ４ ． ０ １ ｌＬ 准 ０ ８ ９ ０ｇ ５
收稿 日期 ：０ １０ ．０ ２ １—８１
电子分 析天平 ：Ａ１０ Ｆ １４型 ， 上海舜宇恒平科学
６ ６
化学分析计量
２１ 年 ， ２ ０ １ 第 ０卷 ， ６ 第 期
次萃取液混合 ， 电热套加热 ， 用 电压为 １０Ｖ， ０ 逐滴 加入 １ Ｌ浓硝酸并搅拌 ， ０ ｍ 趁热加 ３ 的双氧水 ， ％ 待
海水—锌的测定—阳极溶出伏安法
FHZDZHS0016 海水锌的测定阳极溶出伏安法F-HZ-DZ-HS-0016海水—锌的测定—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锌的测定。
本方法所测定的只是水样中具有电极反应活性的锌。
检出限：1.2μg/L。
2 原理水样中锌离子在-1.30V恒电压电解，锌离子在悬汞电极上还原生成锌汞齐。
然后，将电极电位均匀地由负向正方向扫描，当电位到达锌汞齐氧化电位时，汞齐中的锌量重新氧化成离子进入溶液。
根据所得到的伏安曲线测定锌含量。
海水、河口水中锌的特征峰电压约为-1.1V。
3 试剂除非另作说明，本方法所用试剂均为分析纯。
3.1 水：去离子水经石英蒸馏器蒸馏或等效纯水。
3.2 汞（Hg），纯度99.999%。
3.3 硝酸（ρ1.42g/mL，优级纯）经亚沸石英蒸馏器纯化。
3.4 硝酸，1+1。
3.5 硝酸，1+99。
3.6 氢氧化铵（ρ0.90g/mL），经等温扩散法提纯。
3.7 锌标准溶液3.7.1 称取0.2000g锌（99.99%）于50mL烧杯中，用6mL硝酸（1+1）溶解后，移入200mL 容量瓶中，用硝酸（1+99）稀释至刻度，摇匀。
此溶液1.00mL含1.00mg锌。
3.7.2 移取5.00mL锌标准溶液（1.00mg/mL）于50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液1.00mL含0.100mg锌。
3.7.3 移取0.500mL锌标准溶液（100μg/mL）于50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液1.00mL含1.00μg锌。
有效期3天。
4 仪器设备4.1 多功能极谱仪。
4.2 悬汞电极，Ag/AgCl参比电极和铂金丝辅助电极。
注：电解池在水样测定前用提纯过的1mol/L硝酸溶液冲洗1次，再用重蒸馏水冲洗三次，电极系统也同样处理。
4.3 钢瓶，氮气：纯度99.999%。
4.4 pH计。
4.5 亚沸石英蒸馏器。
4.6 普通石英蒸馏器。
4.7 一般实验室常用仪器和设备。
方波阳极溶出伏安法同时测定溶液中Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Bi(Ⅲ)离子的多元校正方法
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ Ｃｄ （ Ｉ Ｉ ） ，Ｐ ｂ（ Ｉ ／ ） ，
Ｖｏ ｌ ｔ ａ ｍｍ ｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｎｄ Ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｅ Ｃａ ｌ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｆ ａ ｎ Ｑｉ ｎ ｇ ｊ ｉ ｅ ，Ｄｕ Ｇｕ ｏ ｒ ｏ ｎ ｇ ，Ｔ ｕ Ｊ ｉ ａ ｒ ｕ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ，Ｎ ａ ｎ ｋ ａ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第４ ６卷
第 ２期
２ ０ １ ３年 ２月
天津大学学报 （ 自然科学与工程技术版） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ）
ｃ ｈ ｅ ｍｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔ ａ ｎ ｅ ｏ ｕ ｓ ｌ ｙ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｏ ｎ ｓ ．Ｃ ｄ（ １ １ ） ，Ｐ ｂ （ １ Ｉ ） ，Ｃ ｕ（ Ｉ Ｉ ） ａ ｎ ｄ Ｂ ｉ （ Ｉ Ｉ Ｉ ） ｗｅ ｒ ｅ
作 为训练集建 立了 Ｐ Ｌ Ｓ 回 归模 型 ，各 离子 浓度 范 围分 别 是 Ｃ ｄ （ Ⅱ） ０ ． １ ０ ～２ ． ５ ６ ｇ ｇ ／ ｍＬ 、Ｐ ｂ （ Ⅱ） ０ ． ２ ０～２ ． ６ ６ ｇ ／ｍＬ、
溶出伏安法
近代极谱法
单扫描极谱法 p84 脉冲极谱法 p88 方波极谱法 p88 溶出伏安法 p91 循环伏安法 p95 控制电流极谱法 p99
14.2 单扫描极谱法 p84 单扫描极谱装置如图所示。
14.2 单扫描极谱法 p84
扫描方式：经典极谱所加电压是在整个汞滴生 长周期(~7s)内加一线性增加电压；
对于滴汞电极，峰电流表达式为：
ip 2.69 105 ( z3 Dv )1/ 2 ( mt p )3 / 2 c
上面两式中 v 为扫描速率，tp 为峰电流出现的 时间，A为平板电极面积。
14.2 单扫描极谱法 p84
从峰电流极谱方程可看出，随扫描 速率 v 增加，峰电流增加，检出限 可 达 10-7mol/L 。 但 扫 描 速 率 过 大 ， 电容电流将增加，即信噪比将增加 ，灵敏度反而下降。
14.3 溶出伏安法 p91
其实验操作分为两步，即预电解和溶出。
预电解(富集)——它首先把工作电极（如 悬汞电极）的电位固定在产生极限电流 的电位进行电解，使待测物质富集在电 极上，提高灵敏度;
溶出——然后反方向改变电位，使富集 在电极上的物质重新溶出。
溶出伏安法
根据溶出过程所得的溶出峰电流或 峰高进行定量分析。溶出时电流随 工作电极的电位变化的曲线（曲线） 称为溶出伏安曲线。
如图6－9中曲线2所示，在溶出过程，当 工作电极的电位达到金属的氧化电位时，沉积 在电极上的金属M（一般为汞齐）开始氧化溶出。
溶出时电极反应为氧化反应（阳极溶出）：
M(Hg) ne Mn Hg
1. 预电解过程（试液搅拌）
必须指出的是，由于预电解采用部分电积 法，为了确保待测物质电积部分的量与溶 液中总量之间有恒定的比例关系，保证测 定的重现性，在每一次实验中必须严格控 制相同的实验条件（如预电解电压、电极 面积、搅拌速度、溶出时电位变化速度和 电沉积时间等）。
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收稿日期:2006-07-18
作者简介:汪洋(1962-),男,江苏如皋人,商丘职业技术学院高级教师,主要从事应用化学教学与研究.
文章编号:1671-8127(2007)05-0068-04
方波溶出伏安法测定头发中锌的含量
汪 洋,张向前(商丘职业技术学院,河南商丘476000)
摘 要:在pH=6.00的乙二胺-盐酸缓冲溶液中,采用铋膜电极做工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂为辅助电极,测定头发样品中的锌的含量.结果:方波溶出伏安法的灵敏度高,线性范围较宽,因此该方法是一种灵敏度和正确度较高的测定微量锌含量的方法,且操作方便快捷,仪器装置简单,价格低廉,适合测量人发中锌的微量含量.
关键词:头发样品;铋膜电极;锌中图分类号:O65 文献标识码:A
人体的微量元素是维持人体生命活动的必要物质,在人体内具有重要的生理功能和营养作用.人发作为人体组织的一部分,其中元素含量能反映人体内微量元素运动变化的平均水平及累计情况.人发一经生长出来,其中的微量含量是基本稳定的,具有较好的分析重现性,对人发中微量元素进行测定分析,并对所得大量数据进行分析研究,对于了解人体内微量元素与各种疾病之间的联系有积极的作用[1].虽然微量元
素在体内含量甚微,却具有高度的生物活性,对维护机体正常代谢及生命活动至关重要.头发和血液中的测定在反映体内这些元素营养状态中的作用各有侧重,血液中的锌含量测定对临床诊断短期内这些元素缺乏和近期疗效评价较为灵敏,而头发是人体的终末排泄器官,测定头发中的锌可以反映机体内这些微量元素和矿物质在过去数周及数月中的营养状况和代谢变化.因此,对长期或慢性因素引起的这些元素缺乏的临床诊断尤为可靠[2].
到目前为止,已经报道了许多测定头发中微量元素的方法,有石墨炉分光光谱法、分光光度法、原子吸收法,还有一些电位溶出法;当使用电位溶出法时,有时所用的试剂选择性较差,用于某些复杂样品分析时,
常借用一些适当的分离富集手段以消除干扰;分光光度法是国内外的标准方法,但它的操作烦琐[3],引入试
剂多,测定时易造成污染;原子吸收法仪器昂贵,分析成本高、不易于普及;电位化学方法的方波溶出伏安法并不多见,有分辨高、重现性好、灵敏度和正确度都较好,且简单快捷、易于掌握、仪器装置简单、价格廉价、操作方便等优点[4].
1 实验原理方波溶出伏安法的测定分为电积和溶出两个基本过程,电积过程是用其要测的金属离子控制电位(电解的方法富集于工作电极上,使电极表面金属浓度相当大),然后电位扫描预测物质从电极上溶出,进入溶液,记录溶出过程的I-e曲线进行分析的方法.富集与溶出全过程可表示为:
Me+ne+Bi==Me(Bi
)
在富集沉积阶段,溶液应进行搅拌,以提高工作电极表面的富集量;在平衡阶段,溶液应停止搅拌,使溶液充分静止,以使在溶出过程得到纯的扩散电流;在溶出阶段,富集在电极表面的欲测物质氧化为离子,重新进入溶液,进行电位扫描,并得到溶出峰,以此进行定量分析.
2 实验部分2.1 主要试剂1.000ug/L锌标液:称取1.000g高纯锌(99.99%,)以适量的盐酸溶解,用蒸馏水定量至1L,用时稀释
・86・
2007年第5期第6卷(总第32期) 商丘职业技术学院学报JOURNALOFSHANGQIUVOCATIONALANDTECHNICALCOLLEGE Vol.6,No.5Oct.,2007
到所需的浓度;100mg/L铋溶液:称取0.1000g硝酸铋,用蒸馏水定容至1L,用时稀释至50mg/L;缓冲溶液:
用乙二胺和盐酸配制成pH=6.0的缓冲溶液;水为蒸馏水再经阴阳离子交换柱处理.所有器皿均经稀硝酸浸泡.
2.2 玻碳电极的处理把玻碳电极处理干净,得到一平滑、光洁和新鲜的电极表面,用铁氰化钾测量循环伏安图,测量合格即冲洗干净,红外灯烘干.把处理好的裸玻碳电极放在电极架上.(见图1
)
2.3 头发样品处理取人发样品用丙酮溶液浸泡后,用水洗净,烘干备用.取0.3g左右的样品,加高氯酸和硝酸混合液4ml,低温作用后,再升高温度蒸发至干.加数滴8mol/L硫酸溶液,用少许重蒸馏水浸取残液置50ml容量瓶中,并用氢氧化钠溶液调节至中性,用水稀释至刻度待用.
2.4 仪器操作参数起始电位:-1.500mV 终止电位:-1.000mV
电极时间:60s灵敏度;0.00008A/V
脉冲振幅50mV扫描速度10mV/s
脉冲宽度20ms脉冲间隔20ms
静止时间20s,电沉积的过程搅拌,溶出的过程不搅拌.
每次测试后,清洗铋膜电极,清洗电位200mV;清洗时间60s.
2.5 测定方法取9ml的NH
3-NH4Cl缓冲溶液,加入1.00ml头发样品溶液,测定锌的吸附溶出伏安峰电流I1;
再于
样品溶液中加入10ml1.00ug/L的锌标液,测得锌的吸附溶出伏安峰电流为I
2.以锌的浓度C为横坐标,I1
%I
2电流值为纵坐标做工作曲线,在工做曲线上查出峰电流对应的浓度值.
3 结果与讨论3.1 电极的选择取10mlpH=6.0的NH
3-NH4Cl缓冲溶液于烧杯中,再加入标准锌溶液10ml,转移到50ml
的容量瓶
中并用水稀释至刻度线.分别采用铋膜电极,汞膜电极,裸玻碳电极为工作电极,并相应的记录它们的方波溶出伏安图.实验表明,标准的锌溶液在铋膜电极上的响应信号较传统的汞膜电极和裸玻碳电极好,且使用铋膜电极可避免汞膜电极带来的环境污染.因此,我们选用铋膜电极测定金属锌的含量.
3.2 缓冲溶液pH的选择与电解质的影响铋膜电极为工作电极,仪器操作参数相同,加入标准锌含量相同的条件下,分别研究了pH=6.0,pH=
6.5,pH=7.0的乙二胺-盐酸缓冲溶液的方波溶出伏安法的行为.结果表明,在以上三种不同的pH值的缓冲体系中均可产生方波溶出伏安峰,锌的标准溶液在pH=6.0的乙二胺-盐酸缓冲溶液中电流响应较大且峰型好.此溶液中加入不同量的氯化钾,使其浓度依0.001mol/L,0.00125mol/L,0.005mol/L,0.0075mol/
L,考察电解质的影响,实验表明,氯化钾的浓度为0.005mol/L时,峰电流最大.
图1 铁氰化钾测量循环伏安图 图2 酸度对方波溶出伏安峰的影响图2:a为pH=6.0,b为pH=6.5,c为pH=7.0,从图上可以看出来当pH=6.0时峰电流的值最大.仪器操作参数为:起始电位:-1.500mV;终止电位:-1.000mV;电极时间:120s;扫描速度:10mV/s.
・96・3.3 不同浓度的铋溶液对方波溶出伏安峰的影响铋膜电极为工作电极,仪器操作参数相同,pH=6.0的乙二胺-盐酸缓冲溶液中,研究不同浓度的铋溶液对方波溶出伏安峰的影响.在溶液中分别加入100ug/L的5ml,10ml,15ml,20ml的铋溶液,并都定容至50ml.实验表明,这些浓度的铋溶液均能产生方波溶出伏安峰,同时发现当加入10ml100ug/L的铋溶液时,方波溶出伏安峰的电流响应较大且峰型好.(见图3
)
图3 不同浓度的铋溶液对方波溶创见伏安峰的影响a为加入15ml的铋溶液,b为加入20ml的铋溶液,c为加入5ml的铋溶液,d为加入10ml的铋溶液;电极参数:电极时间:60s;脉冲宽度:20ms;脉冲间隔:20ms;静止时间:20s;扫描速度:10mV/s
3.4 电化学实验条件的选择方波周期小于40ms时,随着方波周期增大,峰电流逐渐增大.方波周期在45-70ms之间,方波周期对峰电流的影响不大.当方波周期较大时,扫描速度变慢,故选择50ms为最佳方波周期.方波幅度小于20mV
时,峰电流随着方波幅度的增大而增大.在20-40mV之间,峰电流趋于平稳,变化不大,大于50mV峰电流逐渐变小,峰形变差.因此,选择20mv为最佳方波幅度.起始电位在-2.0V-1.0V之间时,峰电流基本不变化,本实验选择-1.5V作为测定的起始电压;当沉积时间选为120s,电流的灵敏度明显增加,因此,选120s为本实验的沉积时间.如图4,电沉积时间分别为:60s和120s,从图上可以显示出来电沉积时间为120s时波峰达到最大并且稳定.
图4 沉积时间对方波溶出伏安峰的影响a为电沉积时间60s,b为电沉积时间为120s,从上图可以看出来,当电沉积时间为120s时,峰电流响应大且峰形好.电极参数:电极时间:60s;脉冲宽度:20ms;脉冲间隔:20ms;静止时间:20s;扫描速度:10
mV/s3.5 共存离子的影响:在10mlNH
3-NH4Cl底液中加入10.00uL的锌标液,以峰电流变化不超过5%为标准,
考察共存离子的
・07・影响.实验结果表明:2000倍的Al
3+,Ba2+,Sr2+,Mg2+,Fe2+,20000倍的Na+,NH4+,Ca2+,K+,NO3-
,
Cl-,10000倍的SO42-,CO32-,S2O32-,I-等离子对测定不产生干扰.
3.6 检出限和线性范围铋膜电极为工作电极,pH为6.0的乙二胺-盐酸缓冲溶液,电沉积时间为120s,脉冲间隔为20mV等这些实验条件最佳的情况下,其检出限为2.0×10
-9mol/L,线性范围为6.7×10-9-2.0×10-7
mol/L,测定
平均回收率为100.2%.
3.7 头发样品的测定取同一样品消化液,采用加标法进行回收实验,结果见表1,加标回收率在97%--105%之间,结果较为满意.
表1 回收实验结果
编号锌含量本底值(ug)加标量(ug)测量值(ug)10.72641.01.77520.84141.01.81530.98451.02.136
4 结论方波溶出伏安法来测定头发中金属锌的含量,与阳极溶出方波伏安法、石墨炉原子吸收法相比,方波溶出伏安法与这些方法测定样品中锌的含量基本一致,而且它的显著优点在于灵敏度高,主要是因为铋膜电极这个工作电极的表面积很小,通过电解富集,使得铋膜电极表面的金属浓度相当大,起到了浓缩的作用.
溶出时,相当于以相当大的金属浓度为介质逆向进行,产生的电流也就很大,灵敏度当然也就很高.
方波溶出伏安法的线性范围较宽,其检出限为2.0×10
-9
mol/L,线性范围为
6.7×10-9-2.0×10-7mol/L,标准回归方程为:y=0.0934x-0.0020,其相关系数r=0.9998,因此,该方法适合测定头发中金属锌的.
铋膜电极为工作电极,代替了传统的汞膜电极,避免了镀汞膜电极DPSA使用汞对操作人员的危害和对环境的污染,结果较为满意,是一种快速的绿色分析方法.
参考文献:
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