電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用

梁遠志

【摘 要】隨著我國工業發展的越來越快，重金屬污染問題也日益嚴重。為了能夠降低重金屬離子污染問題，加強對電化學分析法的運用是最直接的方式。本文主要針對電分析化學法在重金屬離子檢驗中的應用問題展開討論，其主要目的就是降低重金屬離子對人們生活的影響，進而為人們的健康發展奠定基礎。文章首先從電分析化學法的概述入手，然后對點分析化學法的常見形式進行分析，最后對電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用問題展開討論。

【關鍵詞】電分析化學法；重金屬離子檢測

重金屬主要包括金、銀、銅、鐵、鉛等相對密度在4.5g/cm3金屬，而這些金屬在環境或是認為因素的影響下以離子形式存在，則形成了重金屬離子。目前，重金屬的數量大約在59中左右。人誤食重金屬達到一定的量會導致中毒，嚴重會造成死亡。所以加強對重金屬的檢驗與控制是確保人們安全的最直接的方式。目前，電分析化學法的運用有效的改變了傳統檢驗模式的耗費高的缺陷，進而使得對重金屬離子的檢驗更加的省時省力。本文主要針對電分析化學法在重金屬檢驗過程中的應用形式進行介紹，其主要內容如下。

一、電分析化學法的概述

電分析化學法是儀器分析的重要組成部分之一。電分析化學法是以化學知識為基礎的一項分析方法。在進行檢驗的過程中，電分析化學法將被檢驗的物品視作化學電池的組成部分，進而通過觀察電池電流、電位等信息的變化來判斷重金屬離子的存在與否。

與傳統的檢驗模式相比，電分析化學法的成本相對較低，并且檢驗的流程相對簡單，檢驗人員只需要對儀器電信號的變化情況進行觀察即可[1]。另外，在對電信號進行觀察的過程中，相關的工作人員還能夠了解到電荷轉移的速率以及電流量的多少，進而判斷出重金屬離子的量。

二、電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用形式

（一）離子選擇電極法在重金屬檢驗中的運用

離子選擇電極法主要就是根據重金屬離子的移動對兩個電極的電位進行測量，并根據測量出的數據對重金屬離子的濃度進行計算，同時將計算結果與標準數據進行對比，以此來判斷產品是否在安全的范圍之內。在利用離子選擇電極的方法對重金屬離子進行檢驗的過程中，被檢測物品的清潔度和顏色等因素都不會對檢驗的結果造成影響。在利用離子選擇電極法對重金屬離子進行檢驗的過程中，操作的流程相對簡單，但其靈敏度相對較低，檢驗過程需要耗費較多的時間，這也是導致離子選擇電極法使用頻率較少的主要原因之一。

（二）極譜法在重金屬檢驗中的運用

極譜法主要就是將貢滴入到被檢驗的溶液中進行電解，并對電解過程中的電流變化情況進行記錄，以此來判斷重金屬離子的濃度高低。目前，極譜催化波法和單掃描及脈沖記譜法是記譜法中最常用的兩種形式。其中極譜催化波法主要就是在利用化學原理和電學原理來提高檢驗過程靈敏度的一種方法。據相關的記錄顯示，極譜催化波法最低可以檢測到1.02×10-11mol/L，這也是其能夠得到廣泛運用的關鍵所在[2]。

而單掃描及脈沖極譜法則具有分辨率高、抗干擾能力強、檢驗過程簡便等特點。在利用脈沖極譜法進行重金屬離子檢驗的過程中，被檢驗的物品往往不需要被分離即可直接進行檢驗。這也就使得檢驗的過程更加的簡單，并且由于其抗干擾能力較強，所以對于被檢測贗品表面的附著物，并不需要檢驗人員進行清潔，降低了檢驗人員的工作壓力。

（三）溶出伏安法在重金屬檢驗中的運用

與脈沖極譜法相似，溶出伏安法也具有分辨率高、抗干擾能力強、檢驗過程簡便等特點。但不同的是，溶出伏安法對樣品的檢驗主要是通過對被檢驗物品進行電解，待電解液溶出后，對其進行測量。截止到目前為止，溶出伏安法是對重金屬檢驗的最有效的方式。在堿性檢驗的過程中，溶出伏安法能夠實現對多種離子的同時檢驗，避免了重復檢驗。溶出伏安法主要分為陽極溶出伏安法和陰極溶出伏安法兩種形式。其中陰極溶出伏安法主要就是指被檢測的物體在校正電位的作用下生成難溶膜，并附著在陰極電極上，在陰極電流的作用下，難溶膜逐漸溶出的過程[3]。陰極溶出伏安法利用電氧化原理進行電解，利用電還原原理對溶液進行測定檢驗。這一過程正好與陽極溶出伏安法相反。陽極溶出伏安法主要就是利用汞電極進行工作。但在這一過程中，汞電極的使用同樣會對環境造成污染，并且，汞電極的處理姑婆城相對復雜，所以使用起來還存在一定的難度。其次，在利用汞電極進行重金屬監測的過程中，多種重金屬相互之間會造成一定的干擾，進而對重金屬檢驗的結果造成一定的影響。

（四）電位溶出法在重金屬檢驗中的運用

電位溶出的前提是需要有穩定的電位。其主要就是利用穩定的電位對被檢測的物品進行電解，進而使其能夠全部富集在電極上，緊接著在電解溶液中加入化學試劑，使富集在電極上的物質發生氧化還原反應，相關的工作人員通過對溶液溶出過程中電壓的記錄來對其中的重金屬含量進行分析[4]。

三、電化學分析法在重金屬檢驗中的具體應用策略

元素的形態主要就是指在進行檢驗的過程中對被檢驗物品的物理和化學形態進行分析。在現階段環境發展的過程中，重金屬是造成環境污染最為嚴重的因素，并且對人們的身體健康產生著重要的影響。在現階段，重金屬離子的存在形式不同，所以其危害性也存在一定的差異。所以加強對重金屬離子的檢驗已經成為現階段社會發展的主要趨勢。電分析化學法的運用能夠實現對重金屬離子的高效、快速檢測。并且能夠實現對多種離子的同時檢驗，縮短了傳統檢驗模式的時間。同時，電分析化學法還能夠實現對重金屬離子連續的檢測，并自動的對其進行分析，使得檢驗的效率得到了大幅度的提升。

在現階段的重金屬離子檢驗的過程中，電化學分析法的運用主要是通過滴定法和溶出伏安法的結合使用，進而實現對重金屬離子更全面的檢驗。其檢驗的原理主要就是在溶液達到滴定終點之前，通過對溶液的濃度和電流的變化情況進行觀察分析[5]。在溶液達到滴定點的時候，溶液中的絡合劑將火全部消失。并且在溶液過了滴定點之后，絡合劑的加入會使得電流逐漸的上升，以此來對溶液的漯河容量進行測定。另外，相關的工作人還可以利用溶出伏安法對絡合物的穩定性進行檢驗，并通過計算來確定重金屬絡合物的形態。

四、結束語

綜上所述，目前，重金屬污染已經成為造成環境污染最嚴重的因素之一。對重金屬檢驗的方式進行創新，能夠有效的提高重金屬檢驗的效率。在重金屬檢驗的過程中，離子選擇電極法、極譜法、溶出伏安法、電位溶出法等都是電分析化學法具體的應用形式。但目前，運用最為廣泛的還是滴定法和溶出伏安法的結合使用，二者的結合能夠在最短的時間內實現對重金屬的快速檢驗。另外，電分析化學法還能夠降低傳統檢驗方式的成本，進而促進檢驗工作的穩定發展。

【參考文獻】

[1] 周晶. 試述電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用[J]. 工程技術：引文版， 2016（2）：00019-00020.

[2] 王中榮， 魏福祥， 劉亞芹，等. 電分析化學法在重金屬離子檢測中的應用[J]. 河北工業科技， 2015， 32（1）：55-63.

[3] 張明娟， 李鴻君， 徐繼剛. 電化學方法在重金屬離子檢測中的應用綜述[J]. 中國儲運， 2013（6）：116-117.

[4] 宋怡然， 胡敬芳， 鄒小平，等. 電化學傳感器在水質重金屬檢測中的應用[J]. 傳感器世界， 2017（12）：17-23.

[5] 趙東江， 馬松艷. 電化學分析法在食品安全檢測中的應用[J]. 綏化學院學報， 2016（2）：141-144.