单扫描极谱法综述.doc

题目：单扫描极谱分析法的研究现状组员：吴剑霞（0710420429）查阅资料、组织材料 张 露（0710420430）查阅资料、文章排版1.1前言： 1922年捷克斯洛伐克人Jaroslav Heyrovsky 以滴汞电极作工作电极首先发现极谱现象，并因此获 Nobel 奖。随后，伏安法作为一种非分析方法，主要用于研究各种介质中的氧化还原过程、表面吸附过程以及化学修饰电极表面电子转移机制。有时，该法亦用于水相中无机离子或某些有机物的测定。在电解时离子在电极放电，如果电极小，则电流能为离子移动到电极表面的速度所限制。缓慢地增高电压，并绘制电流对电压的曲线。电流以台阶形增加，每一台阶相当于溶液中一种特有类型的正离子。台阶的高度表明该离子的浓度。通过测定电解过程中所得到的电流电位(或电位时间)曲线来确定溶液中待测成分的浓度。50年代末至60年代初，光学分析迅速发展，该法变得不像原来那样重要了。60年代中期，经典伏安法得到很大改进，方法选择性和灵敏度提高，而且低成本的电子放大装置出现，伏安法开始大量用于医药、生物和环境分析中。此外伏安法与 HPLC 联用使该法更具生机。这种分析方法具有迅速、灵敏的特点，1941年海洛夫斯基将极谱仪与示波器联用，提出示波极谱法。海洛夫斯基因发明和发展极谱法而获1959年诺贝尔化学奖。目前，该法仍广泛用于氧化还原过程和吸附过程的研究。1.2特点：1.2.1：较高的灵敏度。 普通极谱法（ 10-5-10-2mol/L） 现代新技术极谱法（10-8-10-11mol/L） 1.2.2：分析速度快，易实现自动化。1.2.3：重现性好。同一试液可反复测定1.2.4：应用范围广。凡在电极上被氧化或还原的无机离子和有机物质，一般都可用极谱法，还常用于化学反应机理及动力学过程的研究及配合物的组成化学平衡常数的测定等。1.2.5：伏安法-电位分析-电解分析区别：1.3极谱分析的装置：BC 电解池由滴汞电极和甘汞电极组成 A-灵敏度很高的检流计（用来测量电解过程中通过的电流）。V-伏特计，测量加在两极上的电压C-滑动接触键C向B移动，逐渐加大外加电压1.4示波极谱图： 单扫描示波极谱的电流-电位（i-E）曲线ip-峰电流；id-极化电流；ab-基线；de-波尾；c-波峰1.5极谱定量分析基础：定量公式： 由前述可知，但极限扩散电流大小到底与哪些因素有关？ 根据Fick第一、第二定律可得到最大扩散电流（mA）： 该式反映了汞滴寿命最后时刻的电流，实际上记录仪记录的是平均电流附近的锯齿形小摆动。平均电流上式亦称为Ilkovi公式。其中 平均极限扩散电流(mA)；z电子转移数 D扩散系数(cm2/s)；m汞滴流量(g/s)；t测量时，汞滴周期时间(s)； c待测物浓度(mmol/L)。 1.6 影响扩散电流的因素： 从 Ilkovi公式知，影响扩散电流的因素包括：1.6.1溶液组份的影响 组份不同，溶液粘度不同，因而扩散系数D不同。分析时应使标准液与待测液组份基本一致。1.6.2毛细管特性的影响 汞滴流速 m、滴汞周期t是毛细管的特性，将影响平均扩散电流大小。通常将m2/3t1/6称为毛细管特性常数。设汞柱高度为h，因m=k.h，t=k1/h, 则毛细管特性常数m2/3t1/6=kh1/2，即与h1/2成正比。 因此注意两点，实验中汞柱高度必须一致。该条件常用于验证极谱波是否扩散波。1.6.3温度影响 除z外，温度影响公式中的各项，尤其是扩散系数D。室温下，温度每增加1，扩散电流增加约1.3%，故控温精度须在0.5.1.7 单扫描极谱法的应用：1.7.1 食品检测（铅） 铅(Pb) 广泛分布于自然界, 由于对人体有毒性, 因此各国对食品及食品包装材料都制定了铅的限量卫生标准。我国发布的国家标准GB/ T5009. 12-1996 食品中铅的测定方法中采用原子吸收分光光度法和比色法。极谱催化波法作为一种灵敏的分析方法, 已用于微量元素的分析。可采用DTD40 型恒温消解仪消化食品样品, 在PS310微机极谱仪上测定铅的催化波, 作定性定量分析。样品经消解后, 铅以离子形式存在。在酸性介质中, 铅离子与碘离子形成的络合物离子具有电活性, 能在滴汞电极上产生还原电流。峰电流与铅含量呈线性关系, 通过与标准系列作比较进行定量分析。单扫描极谱法测定食品中铅,操作简便、快捷,方法较灵敏、稳定、准确。样品用量较少,消解较容易,成本低廉,可适用于食品中铅含量测定,计算机联用后的新型极谱仪,特别适合于大量样品分析或基层实验室使用。 由实验可知铅含量在010200.5mg/L范围内峰电流与浓度成线性关系。 回归分析相关系数r=0.9986。若取样品210g (或mL), 定容体积为10mL, 样品检出含量为0.1mg/ kg (或mg/ L)。若取样品10.0mL定容体积为10mL , 样品检出含量为0102mg/ L。样品分析：1.7.2制药方面（氯霉素）氯霉素(Chloramphenicol,CAP)是一种杀菌力很强的广谱抗生素, 它通过与核糖体的50s亚单位结合,抑制细菌蛋白质的合成.它对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有较好的抑制作用,对立克次体、衣原体也有抑制作用.氯霉素因其效高价廉,曾在畜牧业中广为应用,但由于含有硝基,有严重的毒副作用,能引起人的再生障碍性贫血、粒状白细胞缺乏症以及新生儿、早产儿灰色综合症等疾病,对人类健康构成巨大的潜在威胁.因此,氯霉素残留问题已引起国际组织和各国政府的高度重视,许多国家明令禁止在食源性动物中使用氯霉素, 并严格规定了氯霉素的残留限量,我国也正式将氯霉素及其盐酯等制剂列为禁用药,在畜产品和水产品等质量监测中,氯霉素残留是必检项目目前,氯霉素的测定方法有紫外分光光度法、放射免疫法、酶联免疫法、微生物法、气相色谱法、高效液相色谱法和高效液相色谱质谱法,这些方法或者灵敏度不高或者操作复杂、需要昂贵仪器,难以广泛普及应用.单扫描示波极谱法测定氯霉素,方法简便快速,不仅可以用来测定纯度较高的氯霉素制剂,也可以用来研究氯霉素在生物体内的残留及代谢行为,方法回收率在 96%105%之间,结果准确,重现性好.1.7.3环境水质检测（硝酸根、亚硝酸根）N-亚硝基化合物是强致癌物,反应前体之一是亚硝酸根, 而硝酸根经微生物作用会转变成亚硝酸根而出现毒性作用,因此,硝酸根、亚硝酸根的测定成为环境监测的重要项目。硝酸根的测定通常采用分光光度法和电位分析法,亚硝酸根的测定常采用分光光度法和荧光法。近年,用极谱法测定硝酸根、亚硝酸根己有一些报导, 用极谱法同时测定硝酸根、亚硝酸根具有快速、灵敏、取样量少、干扰小等优点,不需预处理,可同时测定环境水样中微量硝酸根和亚硝酸根。试验表明，对于10g/10mL NO3-，浓硫酸用量在0.15-0.6mL, 8-羟基喹啉用量在0.05-0.2mL，静置15-20min,P0 波iP 最大且基本稳定，实验时选取用量分别为0.2mL、0.1mL.由上图曲线1、2及两回归方程很容易得出:相同iP对应的NO3-浓度与NO2-浓度相差0.74倍,与转换系数0.7420相吻合.说明本方法同时测定NO3-和NO2-是可行的. 样品分析水样用快速定量滤纸过滤,除去其中的颗粒物.取一定量(视硝酸根和亚硝酸根含量而定)水样于20mL烧杯中,平行二份, 加入0.5mL1.0mol/LNH4F,在电热板上低温蒸干,以下按实验方法操作,测定结果及样品加标回收率见表1.合成水样测定结果见表2.1.7.4微量元素的测定（蔬菜中的微量铜）铜是人体必需的微量元素，具有重要的生理功能和营养作用铜参与造血过程主要影响铁的吸收、运送和利用（血红蛋白及细胞色素系统的合成）铜可以促使无机铁变为有机铁，由三价铁转变为二价铁， 加速血红蛋白及卟啉的合成缺铜将出现“低血铜症”，使代谢过程出现一系列病理改变过量的铜对人体有害，会因蓄积而中毒.食品卫生标准中对铜的限量规定为：豆类 20mg/kg；粮食、蔬菜、水果类 10mg/kg铜的测定通常采用分光光度法，关于铜的电化学法测定单扫描极谱法测定蔬菜中的微量铜准确、简便、选择性好实验测得：以铜的浓度为横坐标，峰电流为纵坐标作工作曲线Cu ()在0.004-0.40g/mL 范围内与峰电流呈线性关系其回归方程 IY=6.628+407.118Cx 相关系数R=0.99611.8主要参考文献:1 钱桂平, 余建中. 单扫描极谱法测定食品中的甜蜜素. 中国卫生检验杂志. 2002, 10(6):692-694.2 王百文, 张榕, 康妍, 张继伟, Determination of lead in food by single sweep polarography (单扫描极谱法测定食品中的铅). 分析仪器, 2003,(3):26-28.3 李文最, 刘巧, 李一丹. 单扫描极谱法测定食品中铅国家标准方法研制验证报告. 海峡预防医学杂志, 2001,7(5):43-44.4 杜洪凤, 向仕学, 殷德桂, 王迪. Determination of cyanides in foods and water by single sweep polarography(单扫描极谱法测定食品及水样中氰化物). CHINESE JOURNAL OF FOOD HYGIENE(中国食品卫生杂志), 2004,16(4):339-341.5 魏小平, 王强, 刘荣芬, 李建平. Single-scanning Oscillo-polarographic Determination of the Banned Pigment-Sudan Redin Foodstuffs(单扫描示波极谱法测定食品中禁用色素苏丹红). 理化检验-化学分册(PTCA ( PART B: CHEM. ANAL. ), 2008, 44(8):719-721.6 孙仕萍, 马志东, 张文德. Determination of Bisphenol A in Food Packaging Materials by Oscillo-polarogaphic Method(单扫示波极谱法测定食品包装材料中双酚A 的研究). JURNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE(分析科学学报), 2002,18(6):490-4927 袁英贤, 庞文生, 胡娟. 单扫描极谱法测定制剂中环丙沙星的含量. 西北药学杂志, 2002,17(2):57-58.8 彭爱红, 黄志勇, 周海明. Determination of Chloramphenicol by Single Sweep Oscillo-polarography(单扫描示波极谱法测定氯霉素的应用研究). Journal of Jimei University(Natural Science)(集美大学学报(自然科学版), 2006,11(4):315-3199 孟召辉, 王素红. Determination of paracetamol by single-sweep polarography(单扫描示波极谱法测定扑热息痛). Chinese Journal of Analysis Laboratory(分析试验室), 2003,22(3):42-44.10 刘利民, 郭新春, 林洪. Determination of Phenytoin Sodium by Single Sweep Oscillo-polarography(单扫描示波极谱法测定药物中的苯妥英钠). JOURNAL OF ANAL YTICAL SCIENCE(分析科学学报), 2004, 20(1):54-56.11 谢志海, 张志红, 张高杰, 袁红安. Determination of the Captopril by Single-sweep Oscillo-polarography(单扫描示波极谱法测定药物中的卡托普利). Chinese Journal of Analytical Chemistry(分析化学(FENXI HUAXUE)研究简报), 2003,31(10):1195-1198.12 秦汉明. Simultaneous determination of trace nitrate and nitrite in natural water by Single-scanning polarograph(单扫描极谱法同时测定环境水样中微量硝酸根和亚硝酸根). 环境科学与技术,2001,(5):30-33.13 秦汉明, 彭海铭. Determing Trace Aniline in Wastewater by Polarography(单扫描极谱法测定废水中微量苯胺). 环境科学与技术, 2002,25(4):17,20,49.14 周享春, 周智敏. Determination of Trace Tin in Canned Fruits by Single Sweep Polarography(单扫描极谱法测定罐装水果中微量锡). CHEMICAL RESEARCH(化学研究), 2005,16(1):65-68.15 陈文, 谢芳芳, 向阳, 李泽琴. Determination of Micro-Amounts of Arsenic in The Environmental Water Samples by Single Sweep Polarography(单扫描极谱法测定环境水中的微量砷). Guangzhou Chemistry(广州化学), 2004,29(1):33-3616 马志东, 郭忠, 张文德. 饮用水中痕量甲醛的单扫示波极谱快速测定法. 环境与健康杂志, 2003,20(3):177-178.17 邱红心, 秦汉明. Determination of Trace Copper in Vegetable by Single-scanning Polarography(单扫描极谱法测定蔬菜中的微量铜). J