[发明专利]极谱阳极溶出分析法

说明书

本发明涉及一种极谱分析方法，特别是涉及一种阳极溶出伏安法。

阳极溶出伏安法是测量水中金属离子浓度的一种重要方法。该方法的原理是，首先将水中的金属离子在恒电位下进行电解还原，被电解还原的金属富集在工作电极上。然后，在电极上施加反向扫描电压，即使工作电极对被测液的电位以一定的方式由低向高线性变动，使被还原在工作电极上的金属氧化为金属离子溶出，并产生氧化电流，记录氧化电流随扫描电压的变化曲线。对特定的金属，当电位变化到它的氧化电位时，就被氧化(“溶出”)成金属离子，此时出现峰电流，峰电流的峰高与金属离子的浓度成正比，通过测量峰电流的峰高可以算出水中所含金属离子的浓度。实际测量时要通过极谱仪进行测量，一般要经过“清洗”、“富集”、“静置”、“扫描”四个步骤。“清洗”是在电极间加终止电压，通过搅拌器进行搅拌，使工作电极上残留的待测离子溶出，以减小对下一次测试的影响；“富集”是在电极间加起始电压，并用搅拌器搅拌，使待测的金属离子在工作电极上电解还原；“静置”是停止搅拌，减小溶液的扰动，以降低由扰动产生的信号噪声；“扫描”是电极间的电压从起始电压以一定的速度向终止电压变化，使还原在工作电极上的金属氧化溶出，同时记录工作电极电流随扫描电压的变化曲线，以便进行定性、定量分析。采用该方法实际测到的工作电极电流信号是由两部分迭加组成的，第一部分是被富集的金属的氧化溶出电流信号，第二部分是溶液的背景电流信号。背景电流信号主要是由溶液中的H⁺、O₂以及电极上的H_g和某些样品中的许多不能被富集的物质产生的。第一部分电流信号的大小可随着富集时间的长短而改变，第二部分电流信号与富集时间的长短基本上无关。背景电流与扫描电压的关系实际上是一条曲线，也称为基线。处于基线明显倾斜或弯曲部分的溶出电流信号发生歧变，溶出峰难以准备测量或根本无法辨认，因此使灵敏度的提高和检测下限的降低受到了很大的局限。1994年6月1日，实用新型专利公报上公告了一名称为《极谱仪补偿器》的专利，申请号：93207233.X，授权公告号：CN2167368Y。该专利的说明书中公开了一种安装有零点补偿器、斜度补偿器和曲线补偿器的极谱仪，通过曲线补偿，使经过补偿的测量信号基线在一定范围内较为平直。该补偿器只能补偿H⁺和H_g的影响，它给出一条与H⁺和H_g所影响的测量信号基线形状相近似、相位相反的补偿曲线。但实际测量中背景电流信号是非常复杂的，用该补偿器不能完全补偿H⁺和H_g的影响，对O₂等其它物质的影响无法进行补偿。因而实际应用很难使用较高的灵敏度，在对几种金属离子同时进行测量时尤其困难。另外，采用带有该补偿器的极谱仪进行实际测量时，必须设法使补偿曲线与被补偿部分的测量信号基线对齐，操作麻烦，浪费测量时间。

本发明的目的是设计一种极谱阳极溶出分析法，它能从工作电极电流随扫描电压的变化曲线中扣除背景电流的影响，得到一条新的曲线，该曲线中待测物质的溶出峰明显。

本发明的目的是这样实现的，一种极谱阳极溶出分析法，它分为两个测试周期。每个测试周期包裹清洗、富集、静置、扫描四个步骤，它的特殊之处在于：

(1)其中一个测试周期的富集时间较短，使待测的金属离子在工作电极上电解富集较少。扫描后得到的工作电极电流随扫描电压的变化曲线存入计算机的RAM中；

(2)另一个测试周期的富集时间较长，使待测金属离子在工作电极上电解富集较多。用与富集时间较短的测试周期相同的扫描电压进行扫描，扫描后得到的工作电极电流随扫描电压的变化曲线存入计算机的RAM中；

(3)用计算机对在较长富集时间测试周期中得到的工作电极电流随扫描电压的变化曲线与在较短富集时间测试周期中得到的工作电极电流随扫描电压的变化曲线进行差减运算，差减后得到的曲线存入计算机的RAM中；

(4)用计算机的输出设备将差减后得到的曲线输出，对输出的曲线进行分析计算。