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《鉑電極上溶液酸堿性的電位溶出法響應(yīng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE) 研究報(bào)告第6期2002年6月ChineseJournalofAnalyticalChemistry670～674鉑電極上溶液酸堿性的電位溶出法響應(yīng)1,231李建平 彭圖治1(浙江大學(xué)西溪校區(qū)化學(xué)系,杭州310028)2(桂林工學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系,桂林541004)摘 要 提出了一個(gè)廣譜測(cè)定強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液濃度的方法。用鉑電極作工作電極,電位溶出法對(duì)溶液酸堿性+產(chǎn)生響應(yīng)。通過(guò)調(diào)節(jié)沉積時(shí)間和沉積電位,利用電位溶出法可以檢測(cè)溶液酸、堿的濃度范圍為2.5mol/LH-～1.0mol/LOH。詳細(xì)研
2、究了不同測(cè)定范圍的實(shí)驗(yàn)條件,以及溶出過(guò)程的響應(yīng)機(jī)理。在不同酸堿性溶液中電沉積產(chǎn)生的氫吸附于電極表面,溶出過(guò)程中被溶液中的氧氧化成氫離子,從而產(chǎn)生電位平臺(tái)。該平臺(tái)的出現(xiàn)還與隨后的電極表面金屬/金屬氧化物電對(duì)電位值有關(guān)。關(guān)鍵詞 強(qiáng)酸強(qiáng)堿測(cè)定,電位溶出法,鉑電極1 引 言溶液酸堿性的測(cè)定常采用pH玻璃電極法。近來(lái)基于光學(xué)及電化學(xué)法pH傳感器的研究也引起人1～3們的重視。但迄今所見(jiàn)的傳感器通常測(cè)定范圍較窄,多數(shù)不能用于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的測(cè)定。而目前測(cè)定強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的主要方法仍為傳統(tǒng)的酸堿滴定法。因此,研制開(kāi)發(fā)能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液測(cè)定的傳感器是
3、4,5重要的研究課題之一。文獻(xiàn)報(bào)道了強(qiáng)酸型光學(xué)傳感器,測(cè)定的酸濃度最高達(dá)11mol/LHNO3。文6獻(xiàn)報(bào)道了用于堿性溶液測(cè)定的光學(xué)傳感器。能用于酸性或堿性溶液測(cè)定的電化學(xué)傳感器及分析法相7～11對(duì)較少。+用于強(qiáng)酸和弱酸測(cè)定的電化學(xué)分析法主要集中在基于溶液中H在微鉑電極上還原的伏安分析7,8-法,而用于堿性溶液測(cè)定的方法主要是根據(jù)OH在電極上氧化時(shí)產(chǎn)生氧化峰的伏安法和金屬/金屬+10,11氧化物電極對(duì)H響應(yīng)的電位法。電位溶出法自D.Jagner提出以來(lái),在無(wú)機(jī)元素分析尤其是重金屬元素痕量分析方面得到了廣泛的12,13應(yīng)用,在有機(jī)
4、分析甚至DNA檢測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用也有報(bào)道。但電位溶出法對(duì)溶液酸堿的響應(yīng)及用來(lái)測(cè)定溶液的酸堿性尚未見(jiàn)報(bào)道。本文研究了一種廣譜測(cè)定溶液酸堿性的方法,利用鉑電極電位溶出法可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)酸(如2.5mol/L硫酸)、強(qiáng)堿(1.0mol/L氫氧化鈉)溶液濃度和pH值的測(cè)定。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 儀器與試劑實(shí)驗(yàn)測(cè)定均在CHI660電化學(xué)系統(tǒng)(美國(guó)CHI公司)上進(jìn)行,采用三電極系統(tǒng):鉑圓盤(pán)電極(Φ=1.5mm)為工作電極,Ag/AgCl電極作參比電極,鉑絲為對(duì)電極。實(shí)驗(yàn)中使用的酸為硫酸、鹽酸和硝酸。緩沖溶液為Briton2Robinson溶液(0.0
5、1mol/LH3PO42H3BO32CH3COOH),緩沖溶液的pH通過(guò)加入0.5mol/LHCl或KOH來(lái)調(diào)節(jié)。溶液pH的測(cè)定由231型pH電極對(duì)照。所用化學(xué)試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水先經(jīng)離子交換再蒸餾得到。鉑電極表面用Al2O3粉拋光,再于2mol/LHCl220%(V/V)乙醇溶液中超聲振蕩15min,即可直接使用。2.2 實(shí)驗(yàn)方法將三電極置于溶液中,每次測(cè)定前先攪拌溶液,然后停止攪拌使溶液靜止30s,隨即進(jìn)行電位溶出,測(cè)量溶出時(shí)間。電位溶出法的參數(shù)(沉積電位、沉積時(shí)間和終止電位),可隨溶液的酸堿性不同而進(jìn)行相應(yīng)的選擇。2
6、001207224收稿;2002201204接受本文系浙江省自然科學(xué)基金和浙江省分析測(cè)試基金資助項(xiàng)目第6期李建平等:鉑電極上溶液酸堿性的電位溶出法響應(yīng)6713 結(jié)果和討論3.1 沉積電位和沉積時(shí)間實(shí)驗(yàn)條件中沉積電位、沉積時(shí)間對(duì)電位溶出法響應(yīng)溶液酸堿性有很大影響。一般情況下,沉積時(shí)間越長(zhǎng)、沉積電位越負(fù),則電位溶出的時(shí)間越長(zhǎng),而溶液的酸性越強(qiáng),溶出時(shí)間也越長(zhǎng)。這就為針對(duì)溶液的酸堿性不同通過(guò)調(diào)整不同的實(shí)驗(yàn)條件,從而分別測(cè)定不同的酸性、堿性溶液提供了基礎(chǔ)。對(duì)酸性溶液,可選擇較正的沉積電位和較短的沉積時(shí)間;而對(duì)強(qiáng)堿的測(cè)定,可調(diào)節(jié)較負(fù)的沉
7、積電位,并相應(yīng)延長(zhǎng) 圖1 沉積電位對(duì)溶出時(shí)間的影響沉積時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)對(duì)于酸性或堿性溶液,沉積Fig.1Effectsofdepositionpotentialontheresponseof時(shí)間為0.01s以下時(shí),得到的曲線(xiàn)基本重合;而采用strippingtimea.pH2.0沉積電位從右到左分別是(the短的沉積時(shí)間往往可以得到更好的重現(xiàn)性,故以下depositionpotentialswere-0.90、-0.80、-0.70、-0160、的實(shí)驗(yàn)中均選擇≤0.001s的沉積時(shí)間。圖1(a2b)、-0.50、-0.40Vr
8、espectivelyfromrighttoleft);b.pH10.0沉積電位從右到左分別是(thedepositionpotentialswere圖2(a2b)分別是不同沉積電位和沉積時(shí)間下酸性和-1.20、-1.10、-1.05、-1.00、-.095、-0.90、-0
