电分析化学法在重金属离子检测中的应用

梁远志

【摘 要】随着我国工业发展的越来越快，重金属污染问题也日益严重。为了能够降低重金属离子污染问题，加强对电化学分析法的运用是最直接的方式。本文主要针对电分析化学法在重金属离子检验中的应用问题展开讨论，其主要目的就是降低重金属离子对人们生活的影响，进而为人们的健康发展奠定基础。文章首先从电分析化学法的概述入手，然后对点分析化学法的常见形式进行分析，最后对电分析化学法在重金属离子检测中的应用问题展开讨论。

【关键词】电分析化学法；重金属离子检测

重金属主要包括金、银、铜、铁、铅等相对密度在4.5g/cm3金属，而这些金属在环境或是认为因素的影响下以离子形式存在，则形成了重金属离子。目前，重金属的数量大约在59中左右。人误食重金属达到一定的量会导致中毒，严重会造成死亡。所以加强对重金属的检验与控制是确保人们安全的最直接的方式。目前，电分析化学法的运用有效的改变了传统检验模式的耗费高的缺陷，进而使得对重金属离子的检验更加的省时省力。本文主要针对电分析化学法在重金属检验过程中的应用形式进行介绍，其主要内容如下。

一、电分析化学法的概述

电分析化学法是仪器分析的重要组成部分之一。电分析化学法是以化学知识为基础的一项分析方法。在进行检验的过程中，电分析化学法将被检验的物品视作化学电池的组成部分，进而通过观察电池电流、电位等信息的变化来判断重金属离子的存在与否。

與传统的检验模式相比，电分析化学法的成本相对较低，并且检验的流程相对简单，检验人员只需要对仪器电信号的变化情况进行观察即可[1]。另外，在对电信号进行观察的过程中，相关的工作人员还能够了解到电荷转移的速率以及电流量的多少，进而判断出重金属离子的量。

二、电分析化学法在重金属离子检测中的应用形式

（一）离子选择电极法在重金属检验中的运用

离子选择电极法主要就是根据重金属离子的移动对两个电极的电位进行测量，并根据测量出的数据对重金属离子的浓度进行计算，同时将计算结果与标准数据进行对比，以此来判断产品是否在安全的范围之内。在利用离子选择电极的方法对重金属离子进行检验的过程中，被检测物品的清洁度和颜色等因素都不会对检验的结果造成影响。在利用离子选择电极法对重金属离子进行检验的过程中，操作的流程相对简单，但其灵敏度相对较低，检验过程需要耗费较多的时间，这也是导致离子选择电极法使用频率较少的主要原因之一。

（二）极谱法在重金属检验中的运用

极谱法主要就是将贡滴入到被检验的溶液中进行电解，并对电解过程中的电流变化情况进行记录，以此来判断重金属离子的浓度高低。目前，极谱催化波法和单扫描及脉冲记谱法是记谱法中最常用的两种形式。其中极谱催化波法主要就是在利用化学原理和电学原理来提高检验过程灵敏度的一种方法。据相关的记录显示，极谱催化波法最低可以检测到1.02×10-11mol/L，这也是其能够得到广泛运用的关键所在[2]。

而单扫描及脉冲极谱法则具有分辨率高、抗干扰能力强、检验过程简便等特点。在利用脉冲极谱法进行重金属离子检验的过程中，被检验的物品往往不需要被分离即可直接进行检验。这也就使得检验的过程更加的简单，并且由于其抗干扰能力较强，所以对于被检测赝品表面的附着物，并不需要检验人员进行清洁，降低了检验人员的工作压力。

（三）溶出伏安法在重金属检验中的运用

与脉冲极谱法相似，溶出伏安法也具有分辨率高、抗干扰能力强、检验过程简便等特点。但不同的是，溶出伏安法对样品的检验主要是通过对被检验物品进行电解，待电解液溶出后，对其进行测量。截止到目前为止，溶出伏安法是对重金属检验的最有效的方式。在碱性检验的过程中，溶出伏安法能够实现对多种离子的同时检验，避免了重复检验。溶出伏安法主要分为阳极溶出伏安法和阴极溶出伏安法两种形式。其中阴极溶出伏安法主要就是指被检测的物体在校正电位的作用下生成难溶膜，并附着在阴极电极上，在阴极电流的作用下，难溶膜逐渐溶出的过程[3]。阴极溶出伏安法利用电氧化原理进行电解，利用电还原原理对溶液进行测定检验。这一过程正好与阳极溶出伏安法相反。阳极溶出伏安法主要就是利用汞电极进行工作。但在这一过程中，汞电极的使用同样会对环境造成污染，并且，汞电极的处理姑婆城相对复杂，所以使用起来还存在一定的难度。其次，在利用汞电极进行重金属监测的过程中，多种重金属相互之间会造成一定的干扰，进而对重金属检验的结果造成一定的影响。

（四）电位溶出法在重金属检验中的运用

电位溶出的前提是需要有稳定的电位。其主要就是利用稳定的电位对被检测的物品进行电解，进而使其能够全部富集在电极上，紧接着在电解溶液中加入化学试剂，使富集在电极上的物质发生氧化还原反应，相关的工作人员通过对溶液溶出过程中电压的记录来对其中的重金属含量进行分析[4]。

三、电化学分析法在重金属检验中的具体应用策略

元素的形态主要就是指在进行检验的过程中对被检验物品的物理和化学形态进行分析。在现阶段环境发展的过程中，重金属是造成环境污染最为严重的因素，并且对人们的身体健康产生着重要的影响。在现阶段，重金属离子的存在形式不同，所以其危害性也存在一定的差异。所以加强对重金属离子的检验已经成为现阶段社会发展的主要趋势。电分析化学法的运用能够实现对重金属离子的高效、快速检测。并且能够实现对多种离子的同时检验，缩短了传统检验模式的时间。同时，电分析化学法还能够实现对重金属离子连续的检测，并自动的对其进行分析，使得检验的效率得到了大幅度的提升。

在现阶段的重金属离子检验的过程中，电化学分析法的运用主要是通过滴定法和溶出伏安法的结合使用，进而实现对重金属离子更全面的检验。其检验的原理主要就是在溶液达到滴定终点之前，通过对溶液的浓度和电流的变化情况进行观察分析[5]。在溶液达到滴定点的时候，溶液中的络合剂将火全部消失。并且在溶液过了滴定点之后，络合剂的加入会使得电流逐渐的上升，以此来对溶液的漯河容量进行测定。另外，相关的工作人还可以利用溶出伏安法对络合物的稳定性进行检验，并通过计算来确定重金属络合物的形态。

四、结束语

综上所述，目前，重金属污染已经成为造成环境污染最严重的因素之一。对重金属检验的方式进行创新，能够有效的提高重金属检验的效率。在重金属检验的过程中，离子选择电极法、极谱法、溶出伏安法、电位溶出法等都是电分析化学法具体的应用形式。但目前，运用最为广泛的还是滴定法和溶出伏安法的结合使用，二者的结合能够在最短的时间内实现对重金属的快速检验。另外，电分析化学法还能够降低传统检验方式的成本，进而促进检验工作的稳定发展。

【参考文献】

[1] 周晶. 试述电分析化学法在重金属离子检测中的应用[J]. 工程技术：引文版， 2016（2）：00019-00020.

[2] 王中荣， 魏福祥， 刘亚芹，等. 电分析化学法在重金属离子检测中的应用[J]. 河北工业科技， 2015， 32（1）：55-63.

[3] 张明娟， 李鸿君， 徐继刚. 电化学方法在重金属离子检测中的应用综述[J]. 中国储运， 2013（6）：116-117.

[4] 宋怡然， 胡敬芳， 邹小平，等. 电化学传感器在水质重金属检测中的应用[J]. 传感器世界， 2017（12）：17-23.

[5] 赵东江， 马松艳. 电化学分析法在食品安全检测中的应用[J]. 绥化学院学报， 2016（2）：141-144.