碳糊修饰电极的研制及其吸附伏安法测定痕量锑的研究

摘要

本论文借助电化学手段,研制出了新型修饰碳糊电极,代替传统的滴汞电极和其它固体电极,同时研究测定了Sb(Ⅲ)的吸附伏安法的条件及其电极反应机理.首次提出了不经任何分离,直接、快速测定复杂锌料液中痕量锑的电化学方法,实现了有关生产过程中锑元素的快速工艺控制分析,此外用此法测定了生物样中的痕量锑,也获得满意结果.从大量的条件试验中得出:溴邻苯三酚红(BPR)修饰的碳糊电极具有良好的重现性和较长的使用寿命;以邻苯二甲酸氢钾一盐酸和CuCl混合液(pH2.5)为富集介质,以0.1mol/LH<,2>SO<,4>溶液为溶出介质,于+0.0v(vs.SCE)处搅拌富集2.0min,-0.4v处静止还原30s,在-0.2~+0.3v范围内,于+0.1v左右出现一灵敏的极谱峰;在实验优化的条件下,峰高与Sb(Ⅲ)浓度在8.0×10<'-9>~2.0×10<'-7>mol/L范围内呈线性关系,检出限为2.0×10<'-9>mol/L;机理研究试验表明,络合物中BPR:Sb(Ⅲ)=1:1,电极反应为不可逆过程,其中电子转移数为3,质子转移数为2.利用CuCl盐酸溶液中的Cu<'+>具有还原性,还原Sb(Ⅴ)为Sb(Ⅲ),测定总含量Sb.考虑到湿法炼锌料液中成分的多变性,干扰因素的复杂性和积累效应,提出了以标准加入定容计算法消除共存离子积累效应和试液组成及其浓度较大变化所引起的误差.与传统的标准加入法比较,新方法具有公式模型简单,不要求空白值为零以及不受标准溶液浓度和所用体积严格限制的优越性.整个实验过程所用试剂无毒、来源广、成本低;操作过程方便、快速(分析总时间为8.0min)、无特殊环境要求;准确度和灵敏度高.该法运用于锌电解料液中痕量锑测定,可用于现场工艺控制快速分析.同时,此法也成功地运用于生物样中痕量锑的测定,为猪肝、猪肾中测定痕量锑提供了一种新的可靠、方便、快速的电分析方法.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章文献综述

1.1碳糊电极研究进展

1.1.1碳糊电极

1.1.2化学修饰碳糊电极

1.1.3 CMCPE在无机分析中的应用

1.1.4 CMCPE在活体、有机分析及药物分析中的应用

1.2吸附伏安法研究现状

1.2.1概述

1.2.2吸附伏安法的分类

1.2.3吸附伏安法的特点

1.2.4吸附伏安法的基本理论

1.2.5影响峰电流的因素

1.2.6体系吸附性的研究

1.2.7实验方法研究

1.2.8应用

1.3本文研究意义

第二章碳糊修饰电极的研制

2.1原料、主要试剂及仪器

2.2实验原理

2.3研制方法

2.3.1光谱纯石墨粉的研制

2.3.2 CMCPE的研制

2.4影响因素试验

2.4.1石墨粉粒径

2.4.2玻璃管长度

2.4.3粘合剂选择

2.4.4修饰剂的种类及其比例确定

2.5电极的活化

2.6本章小结

第三章CMCPE吸附伏安法测痕量锑的研究

3.1 主要试剂及仪器

3.2实验原理

3.3实验方法

3.4结果与讨论

3.4.1 BPR修饰碳糊电极对Sb(Ⅲ)的响应

3.4.2富集方式的选择

3.4.3 pH值及富集介质的选择

3.4.4富集电位及时间

3.4.5溶出介质选择

3.4.6还原电位及还原时间

3.4.7 CuCl含量对峰电流的影响

3.5电极重复性试验

3.6 SB(Ⅲ)浓度与峰电流的关系及检出限

3.7机理研究

3.7.1电活性络合物组成的测定

3.7.2碳糊修饰电极上的循环伏安特性

3.7.3电子转移数的确定

3.7.4质子转移数的确定

3.7.5富集和溶出机理探讨

3.8干扰离子试验

3.9本章小结

第四章CMCPE吸附伏安法的应用

4.1 CMCPE吸附伏安法测定锌电解液痕量锑

4.1.1理论分析

4.1.2实验部分

4.1.3测定误差的消除措施

4.1.4标准加入定容计算法及其特点

4.1.5试样分析

4.1.6分析方法的特点和性能指标

4.2 CMCPE吸附伏安法测定猪肝、猪肾中痕量锑

4.2.1主要试剂与仪器

4.2.2样品预处理及制备

4.2.3样品分析

4.2.4分析方法特点

第五章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果