極譜陽極溶出分析法制造技術

本發明專利技術是一種極譜分析方法中的陽極溶出伏安法。為克服采用９３２０７２３３．Ｘ號專利進行曲線補償不能完全補償背景電流曲線的影響、操作麻煩的缺點，本發明專利技術分兩個測試周期，每個測試周期包括清洗、富集、靜置、掃描四個步驟，其中一個測試周期的富集時間較短，另一個測試周期的富集時間較長，將較長富集時間測試周期和較短富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線相減，對得到的新曲線進行分析計算。本發明專利技術得到的曲線中峰高明顯，便于測量。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種極譜分析方法，特別是涉及一種陽極溶出伏安法。陽極溶出伏安法是測量水中金屬離子濃度的一種重要方法。該方法的原理是，首先將水中的金屬離子在恒電位下進行電解還原，被電解還原的金屬富集在工作電極上。然后，在電極上施加反向掃描電壓，即使工作電極對被測液的電位以一定的方式由低向高線性變動，使被還原在工作電極上的金屬氧化為金屬離子溶出，并產生氧化電流，記錄氧化電流隨掃描電壓的變化曲線。對特定的金屬，當電位變化到它的氧化電位時，就被氧化(“溶出”)成金屬離子，此時出現峰電流，峰電流的峰高與金屬離子的濃度成正比，通過測量峰電流的峰高可以算出水中所含金屬離子的濃度。實際測量時要通過極譜儀進行測量，一般要經過“清洗”、“富集”、“靜置”、“掃描”四個步驟。“清洗”是在電極間加終止電壓，通過攪拌器進行攪拌，使工作電極上殘留的待測離子溶出，以減小對下一次測試的影響；“富集”是在電極間加起始電壓，并用攪拌器攪拌，使待測的金屬離子在工作電極上電解還原；“靜置”是停止攪拌，減小溶液的擾動，以降低由擾動產生的信號噪聲；“掃描”是電極間的電壓從起始電壓以一定的速度向終止電壓變化，使還原在工作電極上的金屬氧化溶出，同時記錄工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線，以便進行定性、定量分析。采用該方法實際測到的工作電極電流信號是由兩部分迭加組成的，第一部分是被富集的金屬的氧化溶出電流信號，第二部分是溶液的背景電流信號。背景電流信號主要是由溶液中的H+、O2以及電極上的Hg和某些樣品中的許多不能被富集的物質產生的。第一部分電流信號的大小可隨著富集時間的長短而改變，第二部分電流信號與富集時間的長短基本上無關。背景電流與掃描電壓的關系實際上是一條曲線，也稱為基線。處于基線明顯傾斜或彎曲部分的溶出電流信號發生歧變，溶出峰難以準備測量或根本無法辨認，因此使靈敏度的提高和檢測下限的降低受到了很大的局限。1994年6月1日，技術專利公報上公告了一名稱為《極譜儀補償器》的專利，申請號93207233.X，授權公告號CN2167368Y。該專利的說明書中公開了一種安裝有零點補償器、斜度補償器和曲線補償器的極譜儀，通過曲線補償，使經過補償的測量信號基線在一定范圍內較為平直。該補償器只能補償H+和Hg的影響，它給出一條與H+和Hg所影響的測量信號基線形狀相近似、相位相反的補償曲線。但實際測量中背景電流信號是非常復雜的，用該補償器不能完全補償H+和Hg的影響，對O2等其它物質的影響無法進行補償。因而實際應用很難使用較高的靈敏度，在對幾種金屬離子同時進行測量時尤其困難。另外，采用帶有該補償器的極譜儀進行實際測量時，必須設法使補償曲線與被補償部分的測量信號基線對齊，操作麻煩，浪費測量時間。本專利技術的目的是設計一種極譜陽極溶出分析法，它能從工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線中扣除背景電流的影響，得到一條新的曲線，該曲線中待測物質的溶出峰明顯。本專利技術的目的是這樣實現的，一種極譜陽極溶出分析法，它分為兩個測試周期。每個測試周期包裹清洗、富集、靜置、掃描四個步驟，它的特殊之處在于(1)其中一個測試周期的富集時間較短，使待測的金屬離子在工作電極上電解富集較少。掃描后得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線存入計算機的RAM中；(2)另一個測試周期的富集時間較長，使待測金屬離子在工作電極上電解富集較多。用與富集時間較短的測試周期相同的掃描電壓進行掃描，掃描后得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線存入計算機的RAM中；(3)用計算機對在較長富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線與在較短富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線進行差減運算，差減后得到的曲線存入計算機的RAM中；(4)用計算機的輸出設備將差減后得到的曲線輸出，對輸出的曲線進行分析計算。本專利技術的兩個測試周期是在同一電解池中采用同一個工作電極進行的。在富集時間較短(有的極譜儀可以將富集時間設為0)的測試周期中，待測的金屬離子在工作電極上電解富集較少，其溶出峰的峰高較低。在富集時間較長的測試周期中，待測的金屬離子在工作電極上電解富集較多，其溶出峰的峰高較高。將在長富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線與在短富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線進行差減，得到一條新的電流隨掃描電壓的變化曲線。富集時間長短的選擇應當根據不同的測試條件選擇，長富集時間應使工作電極不飽和為限，短富集時間一般應小于長富集時間的五分之一。本專利技術可以通過計算機采用下述更詳細的步驟進行(1)在計算機的RAM中開辟圖形存貯區MM1、MM2、MM；(2)在計算機的RAM中開辟存貯區，分別為QM1用于存放清洗時間QT1，QM2用于存放清洗時間QT2，FM1用于存放富集時間FT1，FM2用于存放富集時間FT2，JM用于存放靜置時間JT，SM用于存放掃描時間ST或采樣周期T；(3)在計算機的RAM中開辟一個字段作“奇偶指示器”，用于存放i值，初始時i＝1；(4)通過輸入設備設置QT1、QT2、FT1、FT2、JT、ST或T分別存入存貯區QM1、QM2、FM1、FM2、JM、SM中，其中FT1比FT2長；(5)根據掃描時間ST值和采樣點的個數N算出采樣周期 或采用預先輸入計算機的采樣周期T；(6)啟動計算機，根據i的當前值，決定QT1、QT2、FT1、FT2、MM1和MM2所選下標為“1”還是為“2”；(7)通過計算機的I/O口發出“清洗”開始信號，同時啟動CPU中的“定時器”，等待時間為QTi；(8)當QTi時間到，I/O口發出終止“清洗”信號和“富集”開始信號，同時重新啟動CPU中的“定時器”，等待時間為FTi；(9)當FTi時間到，I/O口發出終止“富集”信號和“靜置”開始信號，同時重新啟動CPU中的“定時器”，等待時間為JT；(10)當JT時間到，I/O口發出終止“靜置”信號和“掃描”開始信號，同時啟動CPU中的“計數器”，計數總數為N(采樣總點數)；(11)同時啟動CPU中的“定時器”，等待時間為T，當T時間到時，關“定時器”，將輸入的工作電極信號存入圖形存貯區MMi中，計數器減1；(12)若計數器值不等于0，重復步驟(11)，若計數器值等于0，此時已得出工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線MAPi存入圖形存貯區MMi；(13)改變i值，即若原來i＝1，則i＝2，若原來i＝2，則i＝1，重復步驟(6)至(12)，此時，又得出工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線MAPi存入圖形存貯區MMi中；(14)通過鍵盤指定將曲線MAP1和MAP2相減，結果曲線存入MM中，通過輸出設備將結果曲線輸出，對輸出的曲線進行分析計算。上述步驟中，如果開始設置采樣周期T，則不必輸入掃描時間ST，掃描時間就是采樣周期T乘采樣總點數N。如果開始設置掃描時間ST，則不必輸入采樣周期T，采樣周期可采用 算出。本專利技術的QT1、QT2、FT1、FT2、JT、ST或T可以通過鍵盤設置，其中ST也可以通過波段開關設置，波段開關的每一檔對應一具體的掃描時間ST值，計算機通過判別波段開關處于何檔，把其對應的ST值存于存貯區SM中，當起始電壓和終止電壓確定后，“掃描”時間可決定“掃描”速度；“清洗”、“富集”、“靜置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種極譜陽極溶出分析法，它分兩個測試周期，每個測試周期包括清洗、富集、靜置、掃描四個步驟，其特征在于：（１）其中一個測試周期的富集時間較短，使待測的金屬離子在工作電極上電解富集較少，掃描后得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線存入計算機 的ＲＡＭ中；（２）另一個測試周期的富集時間較長，使待測金屬離子在工作電極上電解富集較多，用與富集時間較短的測試周期相同的掃描電壓進行掃描，掃描后得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線存入計算機的ＲＡＭ中；（３）用計算機對在較長富集時 間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線與在較短富集時間測試周期中得到的工作電極電流隨掃描電壓的變化曲線進行差減運算，差減后得到的曲線存入計算機的ＲＡＭ中；（４）用計算機的輸出設備將差減后得到的曲線輸出，對輸出的曲線進行分析計 算。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭杰，肖建軍，
申請(專利權)人：鄭杰，
類型：發明
國別省市：95[中國|青島]