專利名稱：一種雙通道陽極溶出伏安法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽極溶出伏安法，尤其是涉及一種用于同時(shí)檢測痕量鉛、鎘和三價(jià)砷的雙通道陽極溶出伏安法。
背景技術(shù)：
飲用水監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、食品監(jiān)測或生物電化學(xué)等領(lǐng)域均要檢測痕量鉛、鎘和三價(jià)砷。目前，鉛、鎘的檢測主要采用原子吸收光譜法、電感耦合等離子體法或溶出伏安法，其中溶出伏安法可采用汞膜或鉍膜修飾玻碳電極來作為高敏感的工作電極[J. Wang, J. Lu,S. B. Hocevar, P. A. M. Farias, B. Ogorevc, Anal. Chem. , 2000, 72, 3218-3222],已廣泛用于鉛、鎘的檢測。痕量三價(jià)砷的快速檢測法主要有溶出伏安法和基于納米銀的分光光度法等，其中溶出伏安法靈敏度高，儀器簡單，步驟簡便，具有野外快速測試的能力，已用于痕量砷的檢測[G. Forsnerg, J. W. O，Laughlin, R. G. Megargle, Anal. Chem. , 1975, 47,1586-1592]。但是，由于陽極溶出伏安法以汞的溶出電位或者鉍的溶出電位作為分界點(diǎn)，因而比汞或鉍更活潑的金屬(如鉛、鎘、鋅等，簡稱為負(fù)電位組)是采用汞或鉍修飾電極以保證測定的最高靈敏度，而比汞或鉍相當(dāng)或更惰性的金屬(如砷、汞等，簡稱為正電位組)不得不用金、鉬或碳電極。這樣，每次只能做一組金屬的檢測，不能在保證負(fù)電位組重金屬有最高測定靈敏度的同時(shí)完成正電位組重金屬的溶出伏安檢測。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種同時(shí)檢測痕量鉛、鎘和三價(jià)砷的雙通道陽極溶出伏安法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種雙通道陽極溶出伏安法，包括以下步驟
(1)配制Cd(II)、Pb(II)、As (III)標(biāo)準(zhǔn)溶液及相應(yīng)的支持電解質(zhì)溶液；
(2)通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用玻碳電極，通道2的工作電極采用金電極，參比電極均采用飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極，對電極均采用鉬盤電極、碳或金惰性電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后向燒杯甲中加入用于檢測Cd (I I)、Pb (I I)的支持電解質(zhì)溶液，通過三電極系統(tǒng)與通道I相連；向燒杯乙中加入用于檢測As(III)的支持電解質(zhì)溶液，通過三電極系統(tǒng)與通道2相連；
(3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極電位為負(fù)電位-I.4 -I. O V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極電位為負(fù)電位-O. 8 -O. I V vs SCE，在攪拌速度350-450 rpm下富集290 590 s后，停止攪拌，保持工作電極電位不變，靜置富集10 30 s ;然后將通道I的工作電極電位正向掃描至-O. 3 O V vs SCE，待掃描完成后，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 3 1.6 V vs SCE，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流；
(4)取待測樣品，過濾；按支持電解質(zhì)溶液體積濾液體積=1:0.005 O. 01分別向燒杯甲、燒杯乙中加入濾液，向燒杯甲先加入含Bi(III)的溶液，直至混合液中Bi(III)的濃度為300-500 μ g噸―1，重復(fù)步驟(3)的操作，進(jìn)行空白測試；再按標(biāo)準(zhǔn)加入法加入Cd(II)、Pb(II),As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)步驟(3)的操作，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄兩氧化峰電流；
(5)由通道I、通道2在檢測待測液時(shí)所出現(xiàn)的氧化峰電流，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法，計(jì)算出樣品加標(biāo)回收率。 進(jìn)一步，步驟(2)中，用于檢測Cd(II)、Pb(II)的支持電解質(zhì)溶液可為O. I mo I -Γ1的醋酸緩沖溶液；用于檢測As (III)的支持電解質(zhì)溶液可為0.5 mol·!/1硫酸溶液、中性磷酸緩沖溶液或PH I. 81 8. 95的B —R緩沖溶液。進(jìn)一步，步驟(3)中，通道I的工作電極正向掃描方法可為方波脈沖伏安法；通道2的工作電極正向掃描方法可為高掃速線性掃描伏安法、高掃速循環(huán)伏安法、方波伏安法或差分脈沖伏安法。本發(fā)明還提供另一種技術(shù)方案，包括以下步驟
(1)配制Cd(I I)、Pb (I I)、As (I II)標(biāo)準(zhǔn)溶液及支持電解質(zhì)溶液；
(2)在同一溶液中進(jìn)行，通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用預(yù)鍍汞膜玻碳電極，通道2的工作電極采用金電極，通道I與通道2共用參比電極飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極，對電極鉬盤電極、碳或金惰性電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后向燒杯中加入支持電解質(zhì)溶液，與通道I、通道2相連；
(3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極為負(fù)電位-I.2 -I. O V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極為負(fù)電位-O. 8 -O. 6 V vs SCE，在攪拌速度350-450 rpm下富集290 590 s后，停止攪拌，靜置富集10 30 s ;然后將通道I的工作電極電位正向掃描至-O. 4 -O. 3 V vsSCE,同時(shí)，通道2的工作電極電位保持不變；通道I掃描結(jié)束后，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 3 I. 5 V vs SCE，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流；
(4)取待測樣品，過濾；按支持電解質(zhì)溶液體積濾液體積=1:0.005 O. 01向燒杯中加入濾液，重復(fù)步驟(3)的操作，進(jìn)行空白測試；再按標(biāo)準(zhǔn)加入法加入Cd(II)、Pb(II)、As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)步驟(3)的操作，得到兩通道相應(yīng)的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流；
(5)由通道I、通道2在檢測待測液時(shí)所出現(xiàn)的氧化峰電流，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法，計(jì)算出樣品加標(biāo)回收率。進(jìn)一步，步驟(2)中，用于檢測Cd(II)、Pb(II)、As(III)的支持電解質(zhì)溶液可為O. I mo I · Γ1的醋酸緩沖溶液。進(jìn)一步，步驟(3)中，通道I的工作電極正向掃描方法可為方波脈沖伏安法；通道2的工作電極掃描方法可為高掃速循環(huán)伏安法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)可在同一實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)比汞或鉍活潑的金屬和比汞或鉍惰性的金屬的同時(shí)檢測，既可以在兩個(gè)獨(dú)立溶液中進(jìn)行，也可以在同一個(gè)溶液中進(jìn)行，且溶出電流信號(hào)沒有明顯改變，檢測更方便；(2)常規(guī)單通道方法中砷雙信號(hào)檢測法可以適用于多種溶液，如中性磷酸緩沖溶液、硫酸溶液、PH I. 81 8. 95的B-R緩沖溶液，在本發(fā)明中仍舊適用，可保持砷雙信號(hào)檢測的靈活性、高靈敏性以及其它優(yōu)點(diǎn)；(3)操作方便，只需要對電極進(jìn)行拋光等常規(guī)處理，省時(shí)，便捷快速，抗銅離子等物質(zhì)的干擾性能好，在水樣中檢測結(jié)果滿意；經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的檢測靈敏度鉛、鎘分別可達(dá)O. 277 μ A · L · μ mo Γ1和O. 141 μ A · L · μ mo Γ1,檢測限低至I ppb,與文獻(xiàn)中報(bào)道結(jié)果相當(dāng)；砷雙信號(hào)檢測靈敏度高達(dá)101 μ A *L · μ moΓ1，檢測限低至O. 7 ppb，明顯低于文獻(xiàn)中所報(bào)道的單信號(hào)檢測靈敏度2. I ppb。
圖I為常規(guī)單通道方波脈沖伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II)、Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位_電流 圖2為常規(guī)單通道高掃速循環(huán)伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As(III)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位-電流圖；圖3為實(shí)施例I雙通道方波脈沖伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II)、Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位_電流 圖4為實(shí)施例I雙通道高掃速循環(huán)伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As(III)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位-電流 圖5為雙通道和單通道溶出伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II)、Pb (II)工作曲線對比 圖6為雙通道和單通道溶出伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As(III)工作曲線對比 圖7為同一溶液中常規(guī)單通道方波脈沖伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II) ,Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位-電流 圖8為同一溶液中常規(guī)單通道高掃速循環(huán)伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As (III)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位_電流 圖9為實(shí)施例2同一溶液中雙通道溶出伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II)、Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位-電流 圖10為實(shí)施例2同一溶液中雙通道高掃速循環(huán)伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As (III)標(biāo)準(zhǔn)樣品的電位-電流 圖11為同一溶液中雙通道和單通道溶出伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室Cd(II)、Pb(II)工作曲線對比 圖12為同一溶液中雙通道和單通道溶出伏安法檢測實(shí)驗(yàn)室As(III)工作曲線對比圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例I
本實(shí)施例包括以下步驟
(I)配制O. I g · L—1的Cd(II)、Pb (II)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用時(shí)將此溶液稀釋至10 mg · Γ1,用超純水配制O. I mo I · L-1醋酸緩沖溶液(pH 4. 5)，作為檢測Cd(II)^Pb(II)的支持電解質(zhì)溶液；配制O. I mo I · L-1的As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用時(shí)將此溶液稀釋至O. 01 mmol · L-1，0. I mmol · L_\ I mmol · L—1和10 mmol · L_\用超純水配制0· 5 mo I · L—1硫酸溶液，作為檢測As(III)的支持電解質(zhì)溶液；當(dāng)然，也可采用中性磷酸緩沖溶液或pH I. 81 8. 95的B—R緩沖溶液等作為檢測As(III)的支持電解質(zhì)溶液。(2)通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用玻碳電極，通道2的工作電極采用金電極，參比電極均采用飽和甘汞電極(SCE)、對電極均采用鉬盤電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后連接好線路，固定燒杯以及各電極、磁力攪拌子的位置，再向燒杯甲中加入10 mL O. I mo I · Γ1醋酸緩沖液，與通道I相連，向燒杯乙中加入10 mL O. 5 mo I · Γ1硫酸溶液，與通道2相連；
(3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極電位為負(fù)電位-I. 2 V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極電位為負(fù)電位-O. 2 V vs SCE，攪拌速度為400 rpm，富集290 s后，停止攪拌，保持工作電極電位不變，靜置富集10 s ;然后采用方波脈沖伏安法，將通道I的工作電極電位正向掃描至O
Vvs SCE，待掃描完成后，采用高掃速循環(huán)伏安法，在I V/s掃速下，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 5 V vs SCE，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流；此外，通道2的工作電極正向掃描方法也可為高掃速線性掃描伏安法、方波伏安法或差分脈沖伏安法等方法。(4)向燒杯甲中先加入硝酸鉍的溶液，直至混合液中Bi(III)的濃度為^Oyg·!/1，重復(fù)步驟(3)的操作，進(jìn)行空白測試；再向燒杯甲中依次加入所述Cd(II)、Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使?jié)舛瘸蔀?，5，10，30，50，80，100和150 μ g · Λ向燒杯乙中依次加入所述As (III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使?jié)舛瘸蔀?.01，O. 03, O. 05, O. 08, O. I, O. 3, I和2 μ mo I噸―1，重復(fù)步驟(3)的操作，得到兩通道相應(yīng)的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，如圖3、圖4所示，記錄氧化峰電流，作濃度-氧化峰電流圖，得工作曲線Y , b' , o' , d'，如圖5、圖6所示。測定結(jié)果分析結(jié)合圖3和圖5可知，Cd(O)至Cd(II)的氧化峰電位約為-O. 78
Vvs SCE, Pb (O)至Pb(II)的氧化峰電位約為-O. 54 V vs SCE,兩金屬的氧化峰電流均隨Cd(II)、Pb(II)濃度增加而增加，分別在I 100 μ g · L-1濃度區(qū)間和I 150 yg* L-1濃度區(qū)間呈線性關(guān)系；基于Cd(II)氧化峰和Pb(II)氧化峰的方法，本實(shí)施例在檢測鉛、鎘時(shí)靈敏度分別為O. 277 μ A · L · mg—1和O. 141 μ A · L · μ g'檢測限均為I ppb。由圖4和圖6可知，As(O)至As (III)的氧化峰電位約為O. 203 V vs SCE，As (III)至As ( V )的氧化峰電位約為O. 948 V vs SCE，兩氧化峰的峰電流均隨As(III)濃度增加而增加，在O. 01 2 μ mo I · Γ1濃度區(qū)間呈線性關(guān)系，基于As(O)氧化峰和As (III)氧化峰的方法，在檢測As(III)時(shí)靈敏度分別為101 μ A · L · μ moF1和48 μ A · L · μ moΓ1，檢測限均分別為 O. 7 ppb。而采用常規(guī)單通道方法，所得Cd、Pb、As電位-電流圖如圖I、圖2所示，作濃度-氧化峰電流圖，得工作曲線a，b, c, d，如圖5、圖6所示。基于Cd(II)氧化峰和Pb(II)氧化峰的方法，常規(guī)單通道方法在檢測鉛、鎘時(shí)靈敏度分別為0.282 μΑ-L· μ g—1和0.148μΑ· ·μΡ，檢測限均為I ppb ;基于As(O)氧化峰和As (III)氧化峰的方法，常規(guī)單通道方法在檢測As(O)、As (III)時(shí)靈敏度分別為115 μ A · L · μ mo Γ1和49 yA*L* ymoF1,檢測限均為0.7 ppb。結(jié)合圖5和圖6，本發(fā)明之雙通道陽極溶出法和常規(guī)單通道方法相t匕，在檢測痕量鎘、鉛，電流信號(hào)沒有明顯變化；在檢測痕量砷時(shí)，As(O)氧化峰電流有略微下降，但As (III)氧化峰無明顯變化。實(shí)施例2
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)Cd(II)^Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液、As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制同實(shí)施例1，用超純水配制0.Imo I · Γ1醋酸緩沖溶液(pH 4. 5)，作為支持電解質(zhì)溶液；
(2)通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用預(yù)鍍汞膜玻碳電.極，通道2的工作電極采用金電極，通道I與通道2共用參比電極飽和甘汞電極(SCE)，對電極鉬盤電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后連接好線路，固定燒杯以及各電極、磁力攪拌子的位置，再向燒杯中加入10 mL O. I mol .Γ1醋酸緩沖液，與通道I、通道2相連；
所述預(yù)鍍汞膜玻碳電極的制備潔凈的玻碳電極置于含有100 mg · Γ1 Hg(II)的O. I mo I · L—1鹽酸溶液中，攪拌速度為300 rpm，在-O. 6 V vs SCE下電鍍100 s ；
(3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極為負(fù)電位-I.I V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極為負(fù)電位-O. 6 V vs SCE，在攪拌速度400 rpm下富集290 s后，停止攪拌，靜置富集10 S，使溶液中Pb(II)、Cd(II)還原為Pb(0)、Cd(0)富集在通道I的工作電極表面，使As (III)還原為As(O)富集在通道2的工作電極表面；然后采用方波脈沖伏安法，通道I的工作電極電位正向掃描至-O. 35 V vs SCE，使富集的Pb (O)、Cd (O)電氧化溶出成Pb (II)、Cd (II)，同時(shí)，通道2的工作電極電位保持不變；通道I掃描結(jié)束后，通道2采用高掃速循環(huán)伏安法，在I V/s掃速下，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 4 V vs SCE，使富集的As(O)電氧化溶出成AS(III)，AS(III)進(jìn)一步電氧化為As( V )，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流；
(4)向燒杯中依次加入所述Cd(II)、Pb(II)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使?jié)舛瘸蔀?，5，10，30和50 μ g.L—1，加入所述 As (III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，使?jié)舛瘸蔀?O. 01，O. 03, O. 05, O. 08, O. I, O. 3,O. 5，I和2μηιο1 · Λ重復(fù)步驟(3)的操作,得到兩通道相應(yīng)的氧化電流響應(yīng)信號(hào),如圖9、圖10所示，記錄氧化峰電流，作濃度-氧化峰電流圖，得工作曲線V , f' , g' , h',如圖11、圖12所示；
測定結(jié)果分析在同一溶液中，采用雙通道、四個(gè)電極，可以實(shí)現(xiàn)Cd(II)、Pb(II)、As(III)三元素的同時(shí)檢測，由圖9和圖11可知，Cd(O)至Cd(II)的氧化峰電位約為-O. 61
Vvs SCE, Pb (O)至Pb(II)的氧化峰電位約為-O. 44 V vs SCE,兩金屬的氧化峰電流均隨Cd(II)、Pb(II)濃度增加而增加，在I 50 mg · L—1濃度區(qū)間呈線性關(guān)系；基于Cd(II)氧化峰和Pb(II)氧化峰的方法，本實(shí)施例在檢測鉛、鎘時(shí)靈敏度分別為I. 10 μ A · L · μ g^1和O. 69 μΑ · L · yg—1，檢測限均為I ppb。在同一溶液中，對于As(III)的檢測，由圖10和圖12可知，As(O)至As (III)的氧化峰電位約為O. 035 V vs SCE, As(III)至As( V )的氧化峰電位約為O. 698 V vs SCE，兩氧化峰的峰電流均隨As(III)濃度增加而增加，在O. 01 2 μ mo I · Γ1濃度區(qū)間呈線性關(guān)系，基于As(O)氧化峰和As (III)氧化峰的方法，在檢測As(III)時(shí)靈敏度分別為67 μ A · L · μ moF1和30 μ A · L · μ moΓ1、檢測限均分別為 O. 7 ppb。而采用常規(guī)單通道方法，所得Cd、Pb、As電位-電流圖如圖7、圖8所示，作濃度-氧化峰電流圖，得工作曲線e，f, g, h，如圖11、圖12所示。基于Cd(II)氧化峰和Pb(II)氧化峰的方法，常規(guī)單通道方法在檢測鉛、鎘時(shí)靈敏度分別為I. 06 μ A · L · μ g—1和0. 71μΑ· ·μΡ，檢測限均為I ppb ;基于As(O)氧化峰和As (III)氧化峰的方法，常規(guī)單通道方法在檢測As (0)、As (III)時(shí)靈敏度分別為74 μ A · L · μ moF1和33 μ A · L · μ moF1,檢測限均為0. 7 ppb。結(jié)合圖11和圖12，本發(fā)明之雙通道陽極溶出法和常規(guī)單通道方法相t匕，在同一溶液中檢測痕量鎘、鉛，電流信號(hào)沒有明顯變化；在檢測痕量砷時(shí)，As(O)氧化峰電流有略微下降，但As (III)氧化峰無明顯變化。雙通道方法和常規(guī)單通道方法相比，結(jié)果相似，電流信號(hào)沒有明顯變化。結(jié)果表明，可以在同一溶液中采用雙通道方法，實(shí)現(xiàn)三元素，包括參比電極和對電極在內(nèi)僅需四個(gè)電極。實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于步驟(4)，先取待測水樣-自來水，用O. 22 mm濾膜進(jìn)行減壓過濾后，向支持電解質(zhì)溶液中加入50 μ L水樣，再采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。測定結(jié)果分析在空白自來水中無明顯的鉛、鎘和砷氧化峰，加入1，5，10, 30，50 和 70 ppb 的 Pb(II)、Cd(II)(終濃度)以及 O. 01，O. 03, O. 05, 0.08 和 0.1 μπιοΙ.Γ1 的As(III)(終濃度)后，出現(xiàn)鉛、鎘和砷的氧化峰，Cd(O)至Cd(II)的氧化峰電位約在-O. 635
Vvs SCE7Pb (O)至 Pb (II)的氧化峰電位約在-O. 465 V vs SCE7As(O)至 As (III)的氧化峰電位約在O. 035 V vs SCE, As(III)至As( V )的氧化峰電位約在O. 695 V vs SCE，三金屬的氧化峰峰電流均隨Cd(II)、Pb(II)和As(III)濃度增加而增加，檢測結(jié)果滿意，基于Cd(O)和Pb(O)的氧化峰得到水樣中回收率分別為100. 6±3. 1%，98.95±3.9%，基于六8(0)氧化峰和As (III)氧化峰得到的水樣中回收率分別為105. 9±2. 2%，100. 4±2. 9% (n=3)。實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于步驟(4)，先取待測水樣-湘江水，用O. 22 mm濾膜進(jìn)行減壓過濾后，向支持電解質(zhì)溶液中加入50 μ L水樣，再采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。測定結(jié)果分析在空白湘江水中無明顯的鉛、鎘和砷氧化峰，加入1，5，10, 30，50 和 70 ppb 的 Pb(II)、Cd (II)(終濃度)以及 0.01，O. 03, O. 05, O. 08 和 O. I μ mol .I71的As (III)(終濃度)后，出現(xiàn)鉛、鎘和砷的氧化峰，Cd (O)至Cd (II)的氧化峰電位約在-O. 63
Vvs SCE7Pb (O)至 Pb (II)的氧化峰電位約在-O. 455 V vs SCE7As(O)至 As (III)的氧化峰電位約在O. 03 V vs SCEjAs(III)至As ( V )的氧化峰電位約在O. 691 V vs SCE，三金屬的氧化峰峰電流均隨Cd(II)、Pb(II)和As (III)濃度增加而增加，檢測結(jié)果滿意，基于Cd(O)和Pb(O)的氧化峰得到水樣中回收率分別為103. 5±2. 1%，99.6±0.8%，基于六8(0)氧化峰和As(III)氧化峰得到的水樣中回收率分別為99. 5±0· 8%,99. 2±2. 9% (n=3)。實(shí)施例5
本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于步驟(4)，先取待測水樣-山泉水，用O. 22 mm濾膜進(jìn)行減壓過濾后，向支持電解質(zhì)溶液中加入100 μ L水樣，再采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。測定結(jié)果分析在檢測山泉水時(shí)，無明顯的鉛、鎘和砷氧化峰，依次加入10，30，50 和 80 ppb 的 Pb(II)、Cd(II)以及 O. 05，O. I, O. 3 和 O. 5 μ mol · Γ1 的 As (III)后，出現(xiàn)鉛、鎘和砷的氧化峰，Cd (O)至Cd(II)的氧化峰電位約在-O. 845 V vs SCE, Pb (O)至Pb(II)的氧化峰電位約在-O. 605 V vs SCEjAs(O)至As(III)的氧化峰電位約在O. 194 Vvs SCE,As(III)至As(V)的氧化峰電位約在O. 975 V vs SCE,三金屬的氧化峰峰電流均隨Cd (II)、Pb (II)和As (III)濃度增加而增加，檢測結(jié)果滿意，基于Cd(O)和Pb (O)的氧化峰得到水樣中回收率分別為100. 8±1. 0%, 101 ±2. 6%，基于么8(0)氧化峰和As (III)氧化峰得到的水樣中回收率分別為104. 2±0· 14%，102. 1±0· 2% (n=3)。 綜上所述，本發(fā)明檢測適用性廣泛，靈活性高，節(jié)省時(shí)間，便捷快速，靈敏度高，使用方便，可以在兩個(gè)獨(dú)立溶液或者同一溶液中實(shí)現(xiàn)三元素的同時(shí)檢測，只需要對電極進(jìn)行常規(guī)拋光等處理，抗銅離子等物質(zhì)的干擾性能好，在水樣中檢測結(jié)果滿意。
權(quán)利要求
1.一種雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于，包括以下步驟 (1)配制Cd(II)、Pb(II)、As (I II)標(biāo)準(zhǔn)溶液及相應(yīng)的支持電解質(zhì)溶液； (2)通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用玻碳電極，通道2的工作電極采用金電極，參比電極均采用飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極，對電極均采用鉬盤電極、碳或金惰性電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后向燒杯甲中加入用于檢測Cd(II)、Pb (II)的支持電解質(zhì)溶液，通過三電極系統(tǒng)與通道I相連；向燒杯乙中加入用于檢測As(III)的支持電解質(zhì)溶液，通過三電極系統(tǒng)與通道2相連； (3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極電位為負(fù)電位-I.4 -I. O V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極電位為負(fù)電位-0.8 -0. I V vs SCE，在攪拌速度350-450 rpm下富集290 590 s后，停止攪拌，保持工作電極電位不變，靜置富集10 30 s ;然后將通道I的工作電極電位正向掃描至-0. 3 0 V vs SCE，待掃描完成后，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 3 I.6V vs SCE，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流； (4)取待測樣品，過濾；按支持電解質(zhì)溶液體積濾液體積=1:0.005 0. 01分別向燒杯甲、燒杯乙中加入濾液，向燒杯甲先加入含Bi(III)的溶液，直至混合液中Bi(III)的濃度為300-500 Ug*!/1，重復(fù)步驟(3)的操作，進(jìn)行空白測試；再按標(biāo)準(zhǔn)加入法加入Cd(II)、Pb(II),As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)步驟(3)的操作，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄兩氧化峰電流； (5)由通道I、通道2在檢測待測液時(shí)所出現(xiàn)的氧化峰電流，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法，計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于步驟(2)中，用于檢測Cd(II)、Pb(II)的支持電解質(zhì)溶液為0. I mo I L—1的醋酸緩沖溶液；用于檢測As(III)的支持電解質(zhì)溶液為0. 5 mo I L—1硫酸溶液、中性磷酸緩沖溶液或pH I. 81 8. 95的B— R緩沖溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于步驟(3)中，通道I的工作電極正向掃描方法為方波脈沖伏安法；通道2的工作電極正向掃描方法為高掃速線性掃描伏安法、高掃速循環(huán)伏安法、方波伏安法或差分脈沖伏安法。
4.一種雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于，包括以下步驟 (1)配制Cd(I I)、Pb (I I)、As (I II)標(biāo)準(zhǔn)溶液及支持電解質(zhì)溶液； (2)在同一溶液中進(jìn)行，通道I和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測，通道I的工作電極采用預(yù)鍍汞膜玻碳電極，通道2的工作電極采用金電極，通道I與通道2共用參比電極飽和甘汞電極或銀/氯化銀電極，對電極鉬盤電極、碳或金惰性電極，用水將各電極、燒杯及磁力攪拌子洗凈；然后向燒杯中加入用于檢測Cd(II)、Pb(II)、As(III)的支持電解質(zhì)溶液，與通道I、通道2相連； (3)調(diào)節(jié)通道I的工作電極為負(fù)電位-I.2 -I. 0 V vs SCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極為負(fù)電位-0. 8 -0. 6 V vs SCE，在攪拌速度350-450rpm富集290 590 s后，停止攪拌，靜置富集10 30 s ;然后將通道I的工作電極電位正向掃描至-0.4 -0.3 V vs SCE，同時(shí)，通道2的工作電極電位保持不變；通道I掃描結(jié)束后，將通道2的工作電極電位正向掃描至I. 3 I. 5 V vs SCE，得到兩通道的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流； (4)取待測樣品，過濾；按支持電解質(zhì)溶液體積濾液體積=1:0.005 0. 01向燒杯中加入濾液，重復(fù)步驟(3)的操作，進(jìn)行空白測試；再按標(biāo)準(zhǔn)加入法加入Cd(II)、Pb (II)、As(III)標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)步驟(3)的操作，得到兩通道相應(yīng)的氧化電流響應(yīng)信號(hào)，記錄氧化峰電流； (5)由通道I、通道2在檢測待測液時(shí)所出現(xiàn)的氧化峰電流，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)加入法，計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于步驟(2)中，用于檢測Cd(II)、Pb (II)、As (III)的支持電解質(zhì)溶液為0. I mo I I/1的醋酸緩沖溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雙通道陽極溶出伏安法，其特征在于步驟(3)中，通道I的工作電極正向掃描方法為方波脈沖伏安法；通道2的工作電極掃描方法為高掃速循環(huán)伏安法。
全文摘要
一種雙通道陽極溶出伏安法，包括以下步驟(1)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液及支持電解質(zhì)溶液；(2)通道1和通道2分別采用三電極系統(tǒng)檢測；(3)調(diào)節(jié)通道1的工作電極電位為負(fù)電位-1.4～-1.0VvsSCE，調(diào)節(jié)通道2的工作電極電位為負(fù)電位-0.8～-0.1VvsSCE，在攪拌速度350-450rpm下富集290～590s后，停止攪拌，靜置10～30s；將通道1的電位正向掃描至-0.3～0VvsSCE，掃描完成后，將通道2的電位正向掃描至1.3～1.6VvsSCE，得氧化電流響應(yīng)信號(hào)；(4)加待測液，按標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測。利用本發(fā)明，可同時(shí)檢測痕量鉛、鎘和三價(jià)砷，檢測效果好。
文檔編號(hào)G01N27/48GK102621215SQ20121007020
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者傅迎春, 謝青季, 谷鐵安, 部麗娟, 馬銘, 黃素清 申請人:湖南師范大學(xué)