一、示波极谱仪的核心原理与行业价值

示波极谱仪（Oscillopolarograph）是基于极限扩散电流与电压变化关系的电化学分析仪器，通过示波器实时记录电流-电压曲线（极谱波）实现对痕量物质的定性定量分析。其技术优势在于：

• 检测限低至10⁻⁸ mol/L（如重金属铅、镉的检测限可达纳克级）
• 分析速度快，单次扫描仅需1~2分钟
• 抗干扰能力强，适用于复杂基质（如水样、生物组织）分析

表1 示波极谱仪典型应用领域与性能参数

二、操作前准备与开机流程

1. 仪器安装与环境确认

• 硬件安装：需置于防震实验台（振幅<0.1 mm），电磁屏蔽环境（远离高频设备）
• 试剂与耗材：
  • 支持液：1 mol/L HAc-NaAc缓冲液（pH≈4.7）
  • 底液：含0.001%动物胶（减少电容干扰）
  • 电极：滴汞电极（汞柱高度60±1 mm）、饱和甘汞参比电极（SCE）

2. 开机预热与参数校准

• 开机顺序：
  ① 打开主机电源（5V电源指示灯亮）
  ② 启动示波器模块（延迟10 min，稳定后读数）
  ③ 设置初始参数：扫描电压范围-1.5~+1.5 V，扫描速度200 mV/s
• 校准步骤：
  • 用标准溶液（100 μg/L Pb²⁺）确认极谱波峰电位（理论值：-0.4~-0.5 V vs SCE）
  • 记录10次空白溶液基线噪声，确保<5 nA

注意：开机前需用去离子水冲洗滴汞电极，避免残留污染（影响信号稳定性）

三、样品前处理与电解池设置

1. 样品预处理关键步骤

• 消解处理：水样需经HNO₃-H₂O₂消解（120℃加热2 h）至澄清
• pH调节：用NaOH/HAc缓冲液将样品pH调至4.5±0.2（影响极谱波分辨率）
• 除氧操作：通入纯氮气除氧10 min（溶解氧会产生额外极谱波）

2. 电解池参数设置

• 工作电极：滴汞电极（汞滴直径1.5 mm，滴落时间2~3 s）
• 参比电极：SCE（盐桥需充满3 mol/L KCl溶液）
• 电解池温度：25±0.1℃（恒温槽控制）

四、扫描检测与结果分析

1. 极谱波解析与定性判断

典型极谱波特征：

• 波高（h）：对应物质浓度（朗伯-比尔定律：h ∝ c）
• 半波电位（E₁/₂）：特定物质的特征值（如Pb²⁺在HAc-NaAc底液中E₁/₂=-0.46 V）
• 峰形：可逆波呈“锯齿状”（可逆电子转移，n=2）

2. 定量分析与数据处理

• 标准曲线法：以峰高对浓度作图，得线性回归方程（R²>0.999）
• 示例：Pb²⁺标准曲线 y=15.2x+0.03（y：峰高mm；x：浓度mg/L）

实验验证：对含0.1 mg/L Pb²⁺的质控样重复测定10次，RSD=2.1%，符合GB/T 15505-1995精度要求。

五、关机与维护注意事项

1. 关机规范

• 先关闭扫描电压，再切断主机电源
• 用稀硝酸（10%）浸泡滴汞电极30 min，去除残留汞膜

2. 日常维护与故障排查

• 汞污染处理：用K₂Cr₂O₇-H₂SO₄洗液（1:1）浸泡电极2 h
• 常见故障：
  • 基线波动→检查滴汞电极是否堵塞（新汞柱需排气泡）
  • 波峰分裂→调整扫描速度至50~100 mV/s（避免浓差极化）