溶出伏安法英文解释翻译、溶出伏安法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 stripping voltammetry
分词翻译:
溶的英语翻译:
dissolve
出的英语翻译:
come out; exceed; go
【医】 e-; ex-
伏安法的英语翻译:
【化】 voltammetry; voltmeter-ammeter method
专业解析
溶出伏安法(Stripping Voltammetry),是一种高灵敏度的电化学分析方法,主要用于痕量金属离子和某些有机物的定量检测。其名称可拆解为:
- 溶出 (Stripping):指将预先富集(沉积)在电极表面的待测物质重新溶解(氧化或还原)进入溶液的过程。
- 伏安法 (Voltammetry):指通过测量电流随施加电压的变化关系来进行分析的技术。
工作原理:
该方法通常包含两个主要步骤:
- 富集/预电解 (Preconcentration/Electrodeposition): 在恒定电位下,将溶液中的目标物质(如金属离子 Mⁿ⁺)还原为金属态(M⁰),并沉积在工作电极(如汞膜电极、玻碳电极)表面。此步骤显著提高了电极表面待测物的局部浓度。
$$ text{M}^{n+} + ne^- rightarrow text{M(Hg)} quad text{(以汞电极为例)} $$
- 溶出/扫描 (Stripping/Scanning): 向工作电极施加一个变化的电位(通常是线性扫描或脉冲扫描),使沉积在电极上的金属(M⁰)重新氧化溶解回溶液中。记录此过程中产生的氧化电流(阳极溶出伏安法,Anodic Stripping Voltammetry - ASV)或还原电流(阴极溶出伏安法,Cathodic Stripping Voltammetry - CSV)随电位变化的曲线(伏安图)。
$$ text{M(Hg)} rightarrow text{M}^{n+} + ne^- quad text{(ASV)} $$
溶出峰电流的大小与溶液中待测物的原始浓度成正比,溶出峰电位则用于定性分析。
核心特点与优势:
- 高灵敏度: 富集步骤极大地提高了检测灵敏度,检出限可达 ppb (μg/L) 甚至 ppt (ng/L) 级别,特别适合痕量和超痕量分析。
- 多元素同时检测: 通过优化实验条件(如电极材料、扫描方式),可以在一次实验中同时测定多种金属离子,各金属根据其溶出峰电位不同得以区分。
- 仪器相对简单,成本较低: 相较于一些大型仪器(如ICP-MS),溶出伏安仪结构相对简单,维护和运行成本较低。
- 适用于复杂基质: 通过选择适当的支持电解质、络合剂或修饰电极,可以在一定程度上克服基体干扰。
主要应用领域:
- 环境监测: 水体(地表水、地下水、海水)、土壤、沉积物中重金属(如 Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, As)的痕量检测。
- 食品安全: 食品、饮料中重金属污染物的检测。
- 生物医学: 生物样品(血液、尿液)中微量元素或特定药物分子的分析。
- 工业质量控制: 工业流程溶液、原材料、产品中特定成分的测定。
重要注意事项:
- 电极选择: 汞电极(悬汞滴电极、汞膜电极)因其宽负电位窗口、高氢过电位和能形成汞齐而广泛应用于金属分析,但出于环境和安全考虑,无汞电极(如玻碳电极、金电极、铋膜电极)的应用日益增多。
- 消除干扰: 溶解氧、表面活性剂、共存离子等可能干扰测定,常需通惰性气体除氧、加入支持电解质或使用标准加入法来克服。
- 实验条件优化: 富集电位、富集时间、搅拌速度、扫描速率、支持电解质种类和pH值等参数对分析结果影响显著,需仔细优化。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) - Compendium of Analytical Nomenclature: 定义了电化学分析术语,包括伏安法和溶出技术。 (来源:IUPAC Gold Book)
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. - Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.): 电化学领域的经典教材,详细阐述了溶出伏安法的理论基础、实验技术和应用实例。 (来源:Wiley)
- Wang, J. - Analytical Electrochemistry (3rd ed.): 专注于分析电化学的专著,包含溶出伏安法的原理、方法发展(如微分脉冲溶出、方波溶出)及在环境、生物分析中的应用。 (来源:Wiley-VCH)
网络扩展解释
溶出伏安法是一种高灵敏度的电化学分析方法,结合电解富集和溶出测量两个关键步骤,主要用于痕量物质的定量检测。以下是其核心要点:
1.定义与别称
溶出伏安法又称反向溶出极谱法,通过电解富集待测物质,再改变电极电位使其溶出,利用溶出过程的电流-电位曲线(伏安曲线)进行定量分析。
2.基本原理
分为两个阶段:
- 电解富集:在特定电位下(如极限电流电位),工作电极(如汞膜电极)作为阴极或阳极,通过还原或氧化反应使待测物质富集于电极表面。此过程常伴随搅拌或旋转电极以提高富集效率。
- 电解溶出:停止搅拌后,反向扫描电极电位,使富集的物质重新氧化或还原,记录溶出电流的峰值。峰电流与待测物浓度呈正相关。
3.分类
根据溶出反应方向分为两类:
- 阳极溶出伏安法:富集时电极作为阴极(还原反应),溶出时作为阳极(氧化反应)。适用于金属离子(如铅、镉)的检测。
- 阴极溶出伏安法:富集时电极作为阳极(氧化生成难溶化合物),溶出时作为阴极(还原反应)。用于卤素离子、硫离子等阴离子的测定。
4.特点与优势
- 灵敏度高:因预富集步骤,检测限可达$10^{-9}$~$10^{-12}$ mol/L,优于经典极谱法。
- 应用广泛:可分析40多种元素及有机化合物,尤其在环境监测(重金属)、药物分析(微量药物溶出)等领域应用突出。
5.仪器与操作要点
常用三电极系统(工作电极、参比电极、辅助电极),需控制富集时间、电位扫描速率等参数以优化灵敏度。
溶出伏安法通过富集-溶出两阶段显著提升检测灵敏度,结合不同反应方向(阳极/阴极)实现多类型物质分析,是痕量检测的重要工具。具体实验条件需根据待测物性质选择。
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