试验一分光光度法测定铁邻二氮菲络合物的组成(4)

（2）在上述试液中准确加入0.5mL 浓度约为10-3 mol ·L -1的氟标准溶液，混匀，继

续测定E 2。

（3）在测定过E 2的试液中，加入5mL TISAB 溶液及45mL 去离子水，摇匀，测定E 3。 根据测定结果，计算自来水中氟含量，并于标准曲线法测得结果相比较。

五、注意事项

1.氟电极在使用前，宜在去离子水中浸泡数小时或过夜，或在10-3 mol ·L -1NaF 溶液中

浸泡1小时，在用去离子水洗到空白电位为300mV 左右。

2.电极的敏感膜应保持清洁和完好，切勿沾污或受机械损伤。如沾有油污，用脱脂棉依次以酒精、丙酮轻拭，再用去离子水洗净。

3.测定时应按溶液从稀到浓的顺序进行，测定浓溶液之后，应立即用去离子水将电极清洗至空白电位值。电极也不宜在浓溶液中长时间浸泡，以免影响检出下限。

4.电极使用后，应将它清洗至空白电位，暂时不用可浸泡在水中，长时间不用时，应擦干后保存。

实验九 单扫描示波极谱法测定锌中微量的铅

一、目的要求

1.了解单扫描示波极谱的基本原理和实验方法。

2.掌握示波极谱仪的操作方法。

二、基本原理

单扫描示波极谱与一般极谱原理相似，要获得该i-E 曲线，必须满足下述三个条件：

试验一分光光度法测定铁邻二氮菲络合物的组成

（一）滴汞电极面积必须恒定

示波极谱法提高了施加极化电压的速度，若电极面积改变，则电流将同时随电压和电极面积而变化，就不可能得到稳定而重视的i -E 曲线。因此，在示波极谱法中必须用面积固定的电极。对于滴汞电极，它的面积随时间而变化，其面积与时间的关系为：

A=0.85m 2/3t 2/3

则滴汞面积随时间的变化率为：

=dt dA 32×0.85m 2/3t -1/3

由上式知，t 越大，电极面积变化率越小，到滴汞周期的后期，电极面积可以视为不变。

（二）极化电极电位必须是时间的线性函数

示波极谱法的特点是极化电极的电位是时间的线性函数：

E = E i – ut

式中：E i ——起始电位（V ）；u ——电位变化速率或扫描速度（V/s ）。

虽然加在电极上的外加电压是时间的线性函数，但极化电位不一定是时间的线性函数，其原因是电极电位与极谱电解电流有关。当电极上有反应发生时，电解池中有电流流过，此时极化电解电位为：

E = E i – ut – (i – i c ) R

式中：i ——法拉第电流（A ）； i c ——充电电流（A ）； R ——线路中的总电阻（Ω）式中(i – i c )R 值愈大，E 的非线性就愈显著。

(三) 充电电流应尽可能消除

滴汞电极上的充电电流为：

dt

dE A c dt dA )E E (c i c 000+-= 充电电流与电极面积和极化电压的变化速率有关。在示波极谱中电压扫描速率大，充电电流较大。

解决了上述三个问题，就可以在一滴汞上获得稳定的具有峰形的i-E 曲线。 当测定条件，如扫描电压速率、电极面积及溶液离子强度一定时，峰电流ip 与北侧离子浓度c 成正比。

三、仪器和试剂

Pb 2+标准溶液：准确称取金属铅（99.99 ％）0.5000 g 于250 mL 烧杯中。加HNO 3 (1+1) 20~30 ml,盖上表面皿，待激烈反应停止后，加热溶解完全，冷却后，用水定容为500 mL 其浓度为含铅1.000 mg/mL ，用水稀释为100 μg/mL 。

醋酸（1mol/L ）—醋酸钠（1 mol/L ）缓冲溶液；盐酸（浓）；抗坏血酸；动物胶（0.5%）；试剂汞（99.999%）。

试验一分光光度法测定铁邻二氮菲络合物的组成

JP —303型极谱分析仪;饱和甘汞电极；滴汞电极；铂电极。

四、实验步骤

（一）制作工作曲线

在一列25 mL 容量瓶中，分别加入Pb 2+标准溶液，使其定容后含Pb 2+浓度依次为0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/mL 。再分别加入醋酸—醋酸钠缓冲溶液5 mL ，抗坏血酸0.2 g 和动物胶0.1 mL ，稀释至刻度，摇匀分别于JP —303型极谱分析仪上测定各测试液的峰电流i p 值（峰高×电流倍率），制作工作曲线。

（二）测定和仪器操作简要步骤

1. 将甘汞电极、Pt 电极和滴汞电极导线夹按仪器使用说明书夹好，将电极从电解杯中取出（电极间阻值很大），插上电源，打开仪器电源开关，然后将电极再插入被测定溶液电解杯中，预热15 min 。

2. 在预热过程中调整滴汞电极周期，升高贮汞瓶到适当高度，使震荡周期与汞滴周期一致。若不一致，可在听到有震动声时用手敲击一下滴汞电极迫使滴汞震落，再观察滴汞周期与敲击周期是否一致，重复操作，直到一致。

3. 测定：根据JP-303型极谱仪的操作步骤，设置合适参数进行检测。观察Pb 2+的扫描波形，记录下峰电流和峰电位值。

（三）试样的测定

准确称取锌粉样品2.000 g 于100 mL 烧杯中，以少量水润湿，加入10 mL 左右浓盐酸，盖上表面皿，待剧烈反应停止后，加热溶解。若有少量不溶物，可滴加浓硝酸使其溶解，然后加热赶尽硝酸，转移入50 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

移取已溶解的试样10.00 mL 于25 mL 容量瓶中，按步骤（二）进行测定，读取峰电值i p （以峰高h 表示），直接从工作曲线上查出试液中Pb 2+的浓度再采用标准加入法求出锌粉中Pb 的含量，于测定试液中加入0.50 mL 含Pb 2+ 100 μg/mL 的标准溶液，再测定峰电流i p （以峰高H 表示），按公式10—13计算试液中Pb 2+的浓度c 。

锌粉样品中铅的含量可由公式i p = Kc 求出： Pb ％ = 2.5 × 10-4W c × 100％

式中：W —样品称样质量（g ）。

（四）一次微分波的测量

分别测定上述各溶液的导数波（i p′—E 曲线），并用同样的方法计算出Zn 中Pb 的含量。比较两次分析的结果，求出相对误差。

五、注意事项

1.开启和关闭仪器电源前，一定要先将电极从溶液中出取出，以防止滴汞电极被启动瞬间的高电压击毁。

试验一分光光度法测定铁邻二氮菲络合物的组成

2.若扫描波形重现性不好，原因是滴汞周期不同步，应加以调整。

3.测量时三支电极应置于电解池中部，不能于电解池壁接触，以免影响的重复性。

4.使用滴汞电极测量时应正确设置扫描参数，使仪器扫描周期小于汞滴的自由滴落周期，以便震动器同步滴汞。

六、思考题

1.利用示波极谱进行定量分析的依据是什么？

2.示波极谱法于经典极谱法不同的地方有哪些？根据其特点加以说明。

3.为什么在开机和关机前一定要先将电极从溶液中取出？

实验十 循环伏安法判断电极过程

一、目的要求

1. 掌握用循环伏安法判断电极过程的可逆性。

2. 学会使用电化学工作站中循环伏安法的测定方法。

二、基本原理

对于可逆体系，氧化峰峰电流与还原峰峰电流之比接近1，而氧化峰峰电位与还原峰峰电位之差如下：

△E P = E Pa - E Pc ≈ n

056.0（V ） 一般说来，由于△E P 与实验条件有关，所以当其数值为55~65 mV 是，即可判断电极反应为可逆过程，而其条件电位E 0可用下式表示：

E 0=2pc

pa E E

本实验通过测定K 3Fe(CN)6溶液的循环伏安图，从而判别该溶液的电极过程。

三、仪器与试剂

仪器：电化学工作站；圆盘铂电极，铂丝电极和银—氯化银电极

试剂：K 3Fe(CN)6标准溶液1.00×10-2 mol/L ；KNO 3溶液1.0 mol/L