
【化】 single-sweep voltammetry
odd; single
【医】 azygos; mon-; mono-; uni-
scan; scanning
【计】 fineness; scanning
【医】 scanning
【化】 voltammetry; voltmeter-ammeter method
单扫描伏安法(Linear Sweep Voltammetry, LSV)是一种基于电化学极化原理的动态分析技术,其核心是通过对工作电极施加线性变化的电压,同步记录电流-电压曲线,从而实现对溶液中电活性物质的定性与定量分析。该术语在汉英词典中常对应"单扫描伏安法"与"linear sweep voltammetry"的双语对照表述。
原理与操作
工作电极的电位随时间呈线性变化(公式:$E(t) = E_i + vt$,其中$E_i$为初始电位,$v$为扫描速率),当电位达到目标物质的氧化/还原电位时,电流响应出现特征峰。峰电流与物质浓度呈正比,峰电位则用于物质识别。这种单次连续扫描模式区别于循环伏安法的多周期扫描。
主要应用领域
仪器参数优化
扫描速率(0.01-1 V/s)的选择需平衡灵敏度和分辨率,较高速度易导致电容电流干扰,而低速扫描可获得更清晰的氧化还原峰(国际纯粹与应用化学联合会《电化学术语手册》)。
该方法因操作简便、响应快速,被美国材料试验协会(ASTM)纳入标准测试方法(ASTM E291-04),其理论基础可追溯至Randles-Sevčik方程的电流-电压关系推导。
单扫描伏安法是一种基于极谱分析的电化学方法,主要用于快速测定溶液中的微量物质。其核心原理是通过施加快速线性变化的电压,并记录电流随电压变化的曲线,从而分析物质的氧化还原特性。
基本原理
在电解池中,使用滴汞电极(工作电极)和参比电极(如甘汞电极),施加随时间线性变化的直流电压。通过示波器或数字记录设备观察电流响应,形成电流-电压曲线(即极谱图)。被测物质在特定电压下发生氧化或还原反应,电流出现峰值,峰位置对应物质种类,峰高反映浓度。
主要特点
应用领域
主要用于研究氧化还原过程、表面吸附现象,以及测定水相中的无机离子、有机物(如药物、环境污染物)。改进后的技术已广泛应用于生物医学、环境监测等领域,并与高效液相色谱(HPLC)联用提升分析能力。
历史与发展
源于1922年Jaroslav Heyrovský发现的极谱现象(获1959年诺贝尔化学奖)。20世纪60年代后,电子放大技术和电极改进显著提高了方法的灵敏度和选择性,使其成为现代分析化学的重要工具。
单扫描伏安法与经典伏安法的区别在于电压扫描速度更快,且通常在单一汞滴上完成测量,减少因电极表面积变化引起的误差。公式上,其电流响应可表示为: $$ i_p = k cdot n^{3/2} cdot D^{1/2} cdot v^{1/2} cdot c $$ 其中,(i_p)为峰电流,(v)为扫描速率,(c)为被测物浓度,其他为常数项。
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