伏安极谱法的电极进化之路——铋(Bi)电极

起源

1922年，捷克学者海洛夫斯基(Heyrovsky)首先提出极谱分析法，开创了这一电分析化学的分支，使得极谱法进入大家的视野。1925年，海洛夫斯基研制出DY台手工操作式的极谱仪，画出DY张极谱图。1959年，海洛夫斯基因发明和发展了极谱分析法而获得诺贝尔化学奖。

伏安法是根据测量特殊形式电解过程中的电流―电位(电势)或电流―时间曲线来进行分析的方法。

伏安法十分适用于重金属分析，不仅可以测定总量，而且还可以进行金属离子价态分析。相较于其它重金属分析技术，具备简单、快速且经济GX的特点。此外，ng/L范围内的检测限以及在现场痕量重金属检测都使得伏安极谱技术变得有价值。

电极

伏安极谱法的核心——电极

电极在伏安极谱法中扮演着非常重要的角色，经过半多世纪的发展与变革，电极已经发生多次重大改革。非汞固体电极逐步取代传统的汞电极，成为主流电极。

伏安法中的全新固体电极——铋(Bi)电极

瑞士万通推出的Bi电极是一种全新的固体电极。Bi是一种在室温下为固体的无毒金属，非常适合作为电极材料，可以一定程度上替代传统的汞电极。

基于Bi电极的溶出伏安技术

通常，重金属的伏安法测定包括两个步骤。在DY步中，分析物被预浓缩在工作电极的表面，如下图中使用阳极溶出伏安法测定铅(Pb)的示例所示。

Pb²⁺被还原成Pb沉积在Bi电极表面

在随后的溶出步骤中，分析物被释放，并因此产生分析信号，该信号与分析物的沉积量成正比。

Bi电极表面的Pb失去电子后形成Pb²⁺重新回到溶液中

如果以电流变化为纵坐标，则会出现一个峰型的谱图，其中峰顶点对应的电压值表征金属离子的种类，是定性依据。峰顶点对应的电流值表征金属离子的浓度，是定量依据。

伏安法定量与定性依据

全新Bi电极 

让您心无杂念，专注实验

◆ 无汞设计，不再担心污染问题

◆ 无需预处理(抛光或镀膜)，开机即用

◆ 检出限低至ng/L级别

◆ 适用于多种重金属检测，如镉、铅、镍、钴和铁

◆ 实验室和在线分析多场景应用

全新Bi电极典型应用实例

Bi电极可以对饮用水中重金属镉、铅、镍、钴和铁的限值进行无汞监测。由于电极不需要机械处理，无需抛光或镀膜即可工作，因此特别适合在线应用。Bi电极的另一个优点是可以同时测定镉和铅以及镍和钴，检出限可低至μg/L甚至ng/L范围内。

镉和铅的阳极溶出伏安法测定

镉会对肾脏、骨骼和呼吸系统造成损伤，铅会对神经系统造成破坏。世界卫生组织《饮用水水质准则》中对镉和铅的限值分别为3µg/L和10µg/L。

阳极溶出伏安法测定镉和铅

Bi电极可同时测定饮用水中的镉和铅，而无需任何其它前处理步骤。通过该方法，镉的检出限(LOD)可以到达0.1µg/L，铅的检测限为0.5µg/L。完全满足世界卫生组织要求。

吸附溶出伏安法测定镍和钴

镍污染的主要来源是电镀、冶金或管道浸出。钴主要来自石油化学工业中使用的催化剂。它们通过废水途径释放到饮用水系统中。欧盟规定饮用水中的镍浓度限值为20µg/L。

吸附溶出伏安法测定镍和钴

镍和钴的同时测定基于吸附溶出伏安法(AdSV)，全新的Bi电极配合吸附溶出伏安法在灵敏度方面具有出色的性能。通过该方法镍的检出限低至0.2µg/L，钴低至0.1µg/L，远低于欧盟限值。