基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置，包括电脑工作站、电化学分析仪、四电极体系、转换开关、电化学检测池、磁力搅拌器，所述的电化学分析仪连接电脑工作站，所述四电极体系通过转换开关连接在电化学分析仪的三电极接线柱上，所述磁力搅拌器位于电化学检测池下方，通过磁子搅拌电化学检测池中溶液，该装置的最显著特点是将辅助电极设置为双电极，即辅助电极和附加辅助电极，再与工作电极、参比电极形成四电极体系，这样可以有效的解决辅助电极被污染的问题，改善了连续测定的重现性、稳定性及可靠性，便于自动化体系进行连续的测定。

【技术实现步骤摘要】
基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置及使用方法
本专利技术属于环境监测或化学分析
，具体涉及一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置及使用方法。
技术介绍
重金属污染已成为危害最大的环境问题之一，同时，其污染又具有强富集性，可经食物链在生物体中富集，对环境和人的健康造成更大的危害性。因此建立快速的可靠的用于痕量重金属离子的检测，在食品、药物和环境监测等方面都具有非常重要的意义。其中，阳极溶出伏安法一直以来被认为是一种有效的痕量重金属离子的测定方法。该技术是先将待测物质通过阴极还原富集在工作电极上，然后改变电极的电位，使富集在该电极上的物质重新溶出，再根据溶出过程中所得到的伏安曲线来进行定量分析。阳极溶出伏安法中常用的检测装置是三电极体系，而常规三电极体系中辅助电极只有一个，但在实验的溶出过程中，富集在工作电极上的待测离子重新氧化溶出，相应的待测溶液中的少量重金属离子会在辅助电极上还原富集。同时，由于辅助电极长时间浸泡在待测溶液中，也有易吸附离子在辅助电极表面吸附，尤其是连续多次长时间测量时，加剧了辅助电极被污染的程度，进而导致测定结果准确度不高，也给自动化体系进行连续测定带来不便。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足之处，提供了一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置及使用方法。该装置的最显著特点是将辅助电极设置为双电极，即辅助电极和附加辅助电极，再与工作电极、参比电极形成四电极体系。这样可以有效的解决辅助电极被污染的问题，改善了连续测定的重现性、稳定性及可靠性，便于自动化体系进行连续的测定。本专利技术解决技术问题所采用的方案是，一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置，包括电脑工作站、电化学分析仪、四电极体系、转换开关、电化学检测池、磁力搅拌器，所述的电化学分析仪连接电脑工作站，所述四电极体系通过转换开关连接在电化学分析仪的三电极接线柱上，所述磁力搅拌器位于电化学检测池下方，通过磁子搅拌电化学检测池中溶液。进一步的，所述四电极体系包括工作电极、辅助电极、附加辅助电极和参比电极，所述四电极体系固定在电化学检测池内的固定架上。进一步的，所述转换开关包括工作电极转换开关和辅助电极转换开关。进一步的，所述工作电极转换开关一端连接电化学分析仪工作电极接线柱，另一端连接工作电极或辅助电极。进一步的，所述辅助电极转换开关一端连接电化学分析仪辅助电极接线柱，另一端连接辅助电极或附加辅助电极。进一步的，所述参比电极与电化学分析仪参比电极接线柱相连接。一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）依次连接装置；（2）将待测液置入电化学检测池中；（3）痕量金属离子的电化学沉积过程：将辅助电极转换开关与辅助电极、工作电极转换开关与工作电极连通，利用电化学分析仪对工作电极施加一定值的电位，使溶液中待测重金属离子在工作电极表面上还原富集；（4）痕量离子的电化学溶出过程：将辅助电极转换开关与附加辅助电极连通，利用伏安法使待测金属离子的溶出，并记录溶出伏安曲线；（5）清洗过程：首先，利用电化学分析仪对工作电极施加一定时间的预定的正电位，使工作电极表面上的残留的待测重金属全部溶出到溶液中，接着，将辅助电极转换开关与附加辅助电极连通，工作电极转换开关与辅助电极连通，最后再利用电化学分析仪对辅助电极施加一定时间的预定的正电位，使辅助电极表面附着的重金属完全溶出到溶液中；（6）排出电化学检测池中溶液；（7）重复上述步骤实现连续多次测定。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：（1）本新型四电极测定体系装置采用附加的辅助电极使检测过程中溶出及清洗步骤时重金属离子吸附到附加的辅助电极上，避免了待测液中重金属离子对辅助电极的污染，提高了系统可靠性。（2）本装置中，可对辅助电极进行电化学清洗，洗脱易吸附在辅助电极上的杂质，有效改善辅助电极的污染，提高了系统重复性，对于易吸附物质的检测提供了可行性，保证检测重现性，又缩短了检测时间，增大了灵活性。（3）本装置使用转换开关连接电化学分析仪，无需对电化学分析仪做任何改动，体系设计简单，使用方便装置适用性好，而且本装置设计合理，结构清晰，易掌握，易操作。装置所用仪器为常用仪器，易于各实验室、各科研部门推广使用。附图说明下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。图1是本专利技术的装置示意图；图2是本专利技术新型四电极体系在电化学检测池中位置示意图。图中：1-电化学分析仪；2-电化学检测池；3-参比电极；4-附加辅助电极；5-辅助电极；6-工作电极；7-辅助电极转换开关；8-工作电极转换开关；9-电化学分析仪工作电极接线柱；10-电化学分析仪辅助电极接线柱；11-电化学分析仪参比电极接线柱；12-电脑工作站。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1～2所示，一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置，包括电脑工作站12、电化学分析仪1、四电极体系、转换开关、电化学检测池2、磁力搅拌器，所述的电化学分析仪1连接电脑工作站12，所述四电极体系通过转换开关连接在电化学分析仪1的三电极接线柱上，所述磁力搅拌器位于电化学检测池2下方，通过磁子搅拌电化学检测池2中溶液。在本实施例中，所述四电极体系包括工作电极6、辅助电极5、附加辅助电极4和参比电极3，所述四电极体系固定在电化学检测池2内的固定架上。在本实施例中，所述转换开关包括工作电极转换开关8和辅助电极转换开关7。在本实施例中，所述工作电极转换开关8一端连接电化学分析仪1工作电极接线柱9，另一端连接工作电极或辅助电极。在本实施例中，所述辅助电极转换开关7一端连接电化学分析仪1辅助电极接线柱10，另一端连接辅助电极或附加辅助电极。在本实施例中，所述参比电极3与电化学分析仪1参比电极接线柱11相连接。一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）依次连接装置；（2）将待测液置入电化学检测池2中；（3）痕量金属离子的电化学沉积过程：将辅助电极转换开关7与辅助电极5、工作电极转换开关8与工作电极6连通，利用电化学分析仪1对工作电极6施加一定值的电位，使溶液中待测重金属离子在工作电极6表面上还原富集；（4）痕量离子的电化学溶出过程：将辅助电极转换开关7与附加辅助电极4连通，利用伏安法使待测金属离子的溶出，并记录溶出伏安曲线；（5）清洗过程：首先，利用电化学分析仪1对工作电极6施加一定时间的预定的正电位，使工作电极6表面上的残留的待测重金属全部溶出到溶液中，接着，将辅助电极转换开关7与附加辅助电极4连通，工作电极转换开关8与辅助电极5连通，最后再利用电化学分析仪1对辅助电极施6加一定时间的预定的正电位，使辅助电极5表面附着的重金属完全溶出到溶液中；（6）排出电化学检测池2中溶液；（7）重复上述步骤实现连续多次测定。上列较佳实施例，对本专利技术的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置，其特征在于：包括电脑工作站、电化学分析仪、四电极体系、转换开关、电化学检测池、磁力搅拌器，所述的电化学分析仪连接电脑工作站，所述四电极体系通过转换开关连接在电化学分析仪的三电极接线柱上，所述磁力搅拌器位于电化学检测池下方，通过磁子搅拌电化学检测池中溶液。

【技术特征摘要】
1.一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置，其特征在于：包括电脑工作站、电化学分析仪、四电极体系、转换开关、电化学检测池、磁力搅拌器，所述的电化学分析仪连接电脑工作站，所述四电极体系通过转换开关连接在电化学分析仪的三电极接线柱上，所述磁力搅拌器位于电化学检测池下方，通过磁子搅拌电化学检测池中溶液，所述四电极体系包括工作电极、辅助电极、附加辅助电极和参比电极，所述四电极体系固定在电化学检测池内的固定架上，所述转换开关包括工作电极转换开关和辅助电极转换开关，所述工作电极转换开关一端连接电化学分析仪工作电极接线柱，另一端连接工作电极或辅助电极，所述辅助电极转换开关一端连接电化学分析仪辅助电极接线柱，另一端连接辅助电极或附加辅助电极，所述参比电极与电化学分析仪参比电极接线柱相连接。2.一种基于多辅助电极溶出伏安法的痕量金属离子检测装置的使用方法，采用如权利要求1所述的基于多...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建军，方磊，郑朝燕，宋子旺，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35