
【化】 DME; dropping mercury electrode(DME); mercury drop electrode
滴汞电极(Dropping Mercury Electrode, DME)是电化学分析中的经典工作电极,主要用于极谱法(polarography)测量。其核心构造由汞储液瓶、毛细玻璃管和电解池组成,汞通过毛细管周期性形成自由滴落的工作界面。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,该电极通过汞滴生长-滴落循环(约3-6秒/滴)实现电极表面持续更新,消除传统固体电极的表面污染问题。
在电化学行为方面,滴汞电极展现独特的极化特性。当施加逐渐增大的电压时,不同金属离子在特定还原电位处产生扩散电流平台,这一现象被Allan Bard在《Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications》中描述为极谱波。电极表面汞滴的球面扩散模型满足Ilkovič方程: $$ i_d = 708nD^{1/2}m^{2/3}t^{1/6}C $$ 其中n为电子转移数,D为扩散系数,m为汞流速,t为滴落时间,C为待测物浓度。
该电极主要应用于:
历史文献显示,捷克化学家Jaroslav Heyrovský于1922年发明该装置并因此获1959年诺贝尔化学奖。现代改进版悬汞电极(HMDE)仍广泛应用于环境监测和药物分析领域,美国药典(USP)通则<801>收录了基于DME的重金属检测方法。
滴汞电极是极谱法中的一种特殊指示电极,主要用于电化学分析。以下是详细解释:
结构组成
由玻璃毛细管(外径3-7mm,内径0.04-0.08mm)与贮汞瓶连接而成。汞在重力作用下通过毛细管末端形成周期性滴落的汞滴,每个汞滴直径约0.5-1.0mm()。
工作原理
作为极化电极(通常为阴极),在电解过程中表面发生浓差极化。汞滴周期性更新使电极表面保持清洁,从而提高实验重现性()。
主要用于极谱法分析,通过电流-电位曲线(极谱图)对溶液中氧化/还原物质进行定量和定性检测,例如:
使用滴汞电极需在通风环境中操作,并妥善回收废汞()。
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