[科普中国]-示波极谱法

示波极谱法是一种快速加入电解电压的极谱法。常在滴汞电极每一汞滴成长后期，在电解池的两极上，迅速加入一锯齿形脉冲电压，在几秒钟内得出一次极谱图，为了快速记录极谱图，通常用示波管的荧光屏作显示工具，因此称为示波极谱法。

分类示波极谱法利用阴极射线示波器观察或记录极谱曲线的极谱法。此法又分两种：线性变位示波极谱法和交流示波极谱法。根据国际纯粹与应用化学联合会的建议，前者称为单扫描极谱法，后者称为示波极谱法，又称海洛夫斯基-福里伊特法。前者是控制电位极谱法，后者是控制电流极谱法1。

原理将220伏交流电通过1兆欧的高电阻送入电解池，其中有两个电极：一个是面积较小的微电极，常用的是悬汞电极和汞膜电极，有时也用滴下时间长的滴汞电极；另一个是面积比较大的电极，通常是镀汞银电极、汞池电极或钨电极。为了使微电极的电位变化限制在0～-2伏，在交流电压上再叠加一直流电压,其值约为1伏。电解池中所使用的支持电解质的浓度比经典极谱法大10倍左右，以降低电解池的内阻。由于外线路中的电阻很大，交流电的高电压几乎全部落在高电阻上，通过电解池的交流电流的振幅是恒定的，与电解池的反电动势的大小无关。示波管的垂直偏向钣和两个电极相连，在水平偏向钣上用锯齿波扫描,当扫描电压与交流电压同步和使用面积固定的微电极时，荧光屏上出现稳定的电位-时间曲线。当溶液中不含任何能在电极上起反应的物质时，通过电解池的电流只有充电电流。这是交流电正弦波的电位曲线。当溶液中只有支持电解质（如1Μ氢氧化钾）时，则电位－时间曲线的底部和顶部出现水平部分。底部的水平部分是由于汞的氧化和还原，顶部的水平部分是由于K+被还原和K(Hg)被氧化。总之，电极上的氧化还原反应使电位稳定下来，在电位随时间的变化中出现“时滞现象”。溶液中含有能在电极上发生氧化还原的物质（如 Pb2+）时，则电位曲线上出现折扭，在电位－时间曲线两边的同一电位出现两个折扭，表示电极上的氧化还原反应是可逆反应2。

极谱法和伏安法对比极谱法和伏安法都是电化学分析法，通过测定电解过程中所得的电流-电压（或电位-时间）曲线来确定溶液中被测定物质的浓度。它们和同类中其它电化学分析法的区别在于电解池中使用一个极化电极和一个去极化电极。极谱法与伏安法的区别在于极化电极的不同。凡使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极者称极谱法；凡使用表面静止的液体或固体电极者称伏安法。

极谱法和伏安法都建立在电解过程的基础上，电解过程分为两大类，极谱法和伏安法也相应地分为两大类：控制电位极谱法和控制电流极谱法。在控制电位极谱法中，极化电极的电位是被控制的对象，是激发讯号；电流是被测量的对象，是响应讯号。在控制电流极谱法中电流是被控制的对象，是激发讯号；电位是被测定的对象，是响应讯号2。

控制电位极谱法控制电位极谱法分为恒电位极谱法、交流极谱法、单扫描极谱法、方波极谱法、脉冲极谱法等。控制电流极谱法又细分为计时电位法和示波极谱法等3。

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石季英 - 副教授 - 天津大学