三角形波示波极谱和单扫描示波极谱
锯齿波单扫示波极谱i-f(E)曲线如下图所示,滴汞电极首先在恒电压E1极化,电极表面(A)随时间而增大,因此,在此恒电压下的电流i 与时间的关系是与经典极谱一样的。在滴汞即将掉落前(此时电极表面可近似为恒定),电压在T1至T2间隔内线性地由EEI 增至EZ ,则可在
示波器上得出峰形特性的i-f(t)〔即i-f(E)〕。在通常情况下,加电压速率并不是非常快(例如0.1~0.5V / s )时,充电电流比普通极谱要高两个数量级。附加在电极上的电压若按向负的方向增加,电极充电至较负的电位,通常在此电极上消耗电子,即还原反应。相应的曲线i-f(E)被称为阴极曲线。为了研究氧化现象,应用反向极化的电压,即电极上电压的变化按向正的方向增加,在此,所得相应的曲线i-f(E)称为阳极曲线。结合负向与正向的等腰三角形波型,所得的i-f(E)曲线既有阴极也有阳极曲线。这种在每一汞滴上就加入一次波型的极化方法称为单扫法。如果在每一汞滴上多次周期地加入三角形电压(例如在每一汞滴加数十至数百次的脉冲)则称多扫法,实际上即为循环伏安法。这两种方法所得出的曲线形状基本上是一样的,但多扫法更复杂,因为电极极化交变地由正方向到负方向,以及由负方向到正方向。多扫法加电压速率太快。如以加入三角形电压波型20 周/秒,电位范围由+0 . 1V 至-1.9V 时,则电位变化速度为80V / s ,比单扫法快数百倍。因此,充电电流很大。故多扫法对于实际分析的应用意义不大,但对于理论研究是有意义的。
单扫法的重现性和精确度与普通极谱一样,但比普通极谱灵敏近两个数量级。目前普通使用的(I-E 式)示波极谱仪即系这一方法。下图为单扫示波极谱仪的方框示意图。由于在很短时间内记录了电流电压曲线,因此可用于研究比较快的化学反应,也适用于连续分析,分辨能力较好,大量前放电物存在下的干扰较小或不明显。如控制起始扫描电位于已达前放电物质的极限电流处,这种干扰就可更为减小。单扫法通常适于测定浓度低于10-3mol / L 的物质,浓度高于10-3mol / L 时,由于IR 电位降增大,使电位失真,校正曲线就得不出直线关系。用高灵敏度时,由于振动与毛细管极大常会引起干扰,这可把电解池装置于稳固台面上及选择合适的底液来克服。