铋膜修饰金电极电化学检测水样中的重金属离子
摘要：随着城市的扩建和工业的迅速发展，重金属污染问题日益成为人们关注的焦点。重金属离子的测定已经有了多种较成熟的检测方法，其中电化学方法因试剂用量少、操作简便、用时短等特点，在分析领域显现出很大的优越性。本文对重金属离子检测现状，铋膜金电极的使用以及差分脉冲溶出伏安法实验条件做一个较全面的综述。
关键词：重金属离子；检测； 铋膜金电极； 差分脉冲溶出伏安法
1、引言
重金属是指原子密度大于5g/cm3的金属元素，在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。重金属主要有Au，Ag，Cu，Pb，Mn，Zn，Ni，Co，Cr，Hg，Cd，As等45种，其中Cu，Mn，Zn等元素是人体必须的微量元素，但Hg，Cd，Pb等大部分元素并非生命活动必须，若其在生物体内含量超过一定值，就会对生物产生一定的危害[1]。天然存在的重金属在低浓度水平对环境并不存在显著的危险性，但随着城市的扩建和工业的迅速发展，在矿山开采、金属冶炼、电镀、化肥生产、造纸、农药等工业中的不达标排放，以及废弃电阻、电池、电子垃圾的不当处理，致使重金属直接或间接地进入到环境中，造成重金属污染。重金属不仅会污染土壤、空气及水体环境，还可污染畜产品、农作物和水生生物等，通过食物链的富集作用产生蓄积，经由食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来，对人体健康造成危害。因此，在环境、农药残留、食品、药物等方面重金属的检测显得十分重要[2]。
2、重金属离子检测的方法
目前，微量重金属元素的测定已经有了多种较成熟的检测方法，如原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、电感耦合等离子法体质谱法（ICP-MS）、分光光度法、离子电极法等[3]。电化学法测定重金属离子具有试剂用量少、操作简便、用时短等特点。其中，差分脉冲溶出伏安法因设备简单、灵敏度高、重现性好以及可以同时检测多种离子而被广泛应用到重金属离子的检测中，在分析领域显现出很大的优越性。
3、差分脉冲溶出伏安法
差分脉冲伏安法[5]是电位阶跃技术的一种，其连续脉冲是在线性增加的电压上叠加振幅恒定的矩形脉冲电压，分别采集各个电位脉冲信号开始及结束时的两次电流，并记录两次电流之差。这种方法能去除由杂质氧化还原产生的电流，法拉第与非法拉第电流的比率也得到了提高，且支持电解质的浓度只需0.01～0.1mol·L-1，大大降低了空白值，有较高的检测灵敏度和较低的检测限。测量该电流并记录相应电势，根据氧化发生的电势值来识别金属种类便是差分脉冲伏安法的工作原理[9]。
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