溶出伏安法英文解釋翻譯、溶出伏安法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 stripping voltammetry
分詞翻譯:
溶的英語翻譯:
dissolve
出的英語翻譯:
come out; exceed; go
【醫】 e-; ex-
伏安法的英語翻譯:
【化】 voltammetry; voltmeter-ammeter method
專業解析
溶出伏安法(Stripping Voltammetry),是一種高靈敏度的電化學分析方法,主要用于痕量金屬離子和某些有機物的定量檢測。其名稱可拆解為:
- 溶出 (Stripping):指将預先富集(沉積)在電極表面的待測物質重新溶解(氧化或還原)進入溶液的過程。
- 伏安法 (Voltammetry):指通過測量電流隨施加電壓的變化關系來進行分析的技術。
工作原理:
該方法通常包含兩個主要步驟:
- 富集/預電解 (Preconcentration/Electrodeposition): 在恒定電位下,将溶液中的目标物質(如金屬離子 Mⁿ⁺)還原為金屬态(M⁰),并沉積在工作電極(如汞膜電極、玻碳電極)表面。此步驟顯著提高了電極表面待測物的局部濃度。
$$ text{M}^{n+} + ne^- rightarrow text{M(Hg)} quad text{(以汞電極為例)} $$
- 溶出/掃描 (Stripping/Scanning): 向工作電極施加一個變化的電位(通常是線性掃描或脈沖掃描),使沉積在電極上的金屬(M⁰)重新氧化溶解回溶液中。記錄此過程中産生的氧化電流(陽極溶出伏安法,Anodic Stripping Voltammetry - ASV)或還原電流(陰極溶出伏安法,Cathodic Stripping Voltammetry - CSV)隨電位變化的曲線(伏安圖)。
$$ text{M(Hg)} rightarrow text{M}^{n+} + ne^- quad text{(ASV)} $$
溶出峰電流的大小與溶液中待測物的原始濃度成正比,溶出峰電位則用于定性分析。
核心特點與優勢:
- 高靈敏度: 富集步驟極大地提高了檢測靈敏度,檢出限可達 ppb (μg/L) 甚至 ppt (ng/L) 級别,特别適合痕量和超痕量分析。
- 多元素同時檢測: 通過優化實驗條件(如電極材料、掃描方式),可以在一次實驗中同時測定多種金屬離子,各金屬根據其溶出峰電位不同得以區分。
- 儀器相對簡單,成本較低: 相較于一些大型儀器(如ICP-MS),溶出伏安儀結構相對簡單,維護和運行成本較低。
- 適用于複雜基質: 通過選擇適當的支持電解質、絡合劑或修飾電極,可以在一定程度上克服基體幹擾。
主要應用領域:
- 環境監測: 水體(地表水、地下水、海水)、土壤、沉積物中重金屬(如 Pb, Cd, Hg, Cu, Zn, As)的痕量檢測。
- 食品安全: 食品、飲料中重金屬污染物的檢測。
- 生物醫學: 生物樣品(血液、尿液)中微量元素或特定藥物分子的分析。
- 工業質量控制: 工業流程溶液、原材料、産品中特定成分的測定。
重要注意事項:
- 電極選擇: 汞電極(懸汞滴電極、汞膜電極)因其寬負電位窗口、高氫過電位和能形成汞齊而廣泛應用于金屬分析,但出于環境和安全考慮,無汞電極(如玻碳電極、金電極、铋膜電極)的應用日益增多。
- 消除幹擾: 溶解氧、表面活性劑、共存離子等可能幹擾測定,常需通惰性氣體除氧、加入支持電解質或使用标準加入法來克服。
- 實驗條件優化: 富集電位、富集時間、攪拌速度、掃描速率、支持電解質種類和pH值等參數對分析結果影響顯著,需仔細優化。
權威參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) - Compendium of Analytical Nomenclature: 定義了電化學分析術語,包括伏安法和溶出技術。 (來源:IUPAC Gold Book)
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. - Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.): 電化學領域的經典教材,詳細闡述了溶出伏安法的理論基礎、實驗技術和應用實例。 (來源:Wiley)
- Wang, J. - Analytical Electrochemistry (3rd ed.): 專注于分析電化學的專著,包含溶出伏安法的原理、方法發展(如微分脈沖溶出、方波溶出)及在環境、生物分析中的應用。 (來源:Wiley-VCH)
網絡擴展解釋
溶出伏安法是一種高靈敏度的電化學分析方法,結合電解富集和溶出測量兩個關鍵步驟,主要用于痕量物質的定量檢測。以下是其核心要點:
1.定義與别稱
溶出伏安法又稱反向溶出極譜法,通過電解富集待測物質,再改變電極電位使其溶出,利用溶出過程的電流-電位曲線(伏安曲線)進行定量分析。
2.基本原理
分為兩個階段:
- 電解富集:在特定電位下(如極限電流電位),工作電極(如汞膜電極)作為陰極或陽極,通過還原或氧化反應使待測物質富集于電極表面。此過程常伴隨攪拌或旋轉電極以提高富集效率。
- 電解溶出:停止攪拌後,反向掃描電極電位,使富集的物質重新氧化或還原,記錄溶出電流的峰值。峰電流與待測物濃度呈正相關。
3.分類
根據溶出反應方向分為兩類:
- 陽極溶出伏安法:富集時電極作為陰極(還原反應),溶出時作為陽極(氧化反應)。適用于金屬離子(如鉛、镉)的檢測。
- 陰極溶出伏安法:富集時電極作為陽極(氧化生成難溶化合物),溶出時作為陰極(還原反應)。用于鹵素離子、硫離子等陰離子的測定。
4.特點與優勢
- 靈敏度高:因預富集步驟,檢測限可達$10^{-9}$~$10^{-12}$ mol/L,優于經典極譜法。
- 應用廣泛:可分析40多種元素及有機化合物,尤其在環境監測(重金屬)、藥物分析(微量藥物溶出)等領域應用突出。
5.儀器與操作要點
常用三電極系統(工作電極、參比電極、輔助電極),需控制富集時間、電位掃描速率等參數以優化靈敏度。
溶出伏安法通過富集-溶出兩階段顯著提升檢測靈敏度,結合不同反應方向(陽極/陰極)實現多類型物質分析,是痕量檢測的重要工具。具體實驗條件需根據待測物性質選擇。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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