單掃描極譜法又稱線性變位示波極譜法。是一種控制電位的極譜法 ，在含有被測物質的電解池中，插進兩個電極，一個是滴汞電極，一個是參比電極（如甘汞電極），加上一個隨時間而線性變化的直流電壓，通過電解池的極譜電流在電阻R上產生電壓降iR，經放大後加到示波管的垂直偏向板上，將電解池的兩個電極連線在水平偏向板上，然後在螢光屏上觀察電流-電位曲線。滴汞電極被當作面積恆定的電極使用。
基本介紹
- 中文名：單掃描極譜法
- 外文名：Single sweep polarography
- 學科：電子工程
- 領域：工程技術
簡介,簡史,電位改變的方式,裝置,電流-電位曲線,優點,
簡介
單掃描極譜法又稱線性變位示波極譜法。是一種控制電位的極譜法，其特點是：在一個汞滴的最後消失的時刻，當汞滴的面積(A)基本上保持恆定的時候，將滴汞電極的電位從一個數值改變到另一個數值，同時用陰極射線示波器觀察電流隨電位的變化，以進行定量分析。
簡史
1922年捷克斯洛伐克人Jaroslav Heyrovsky 以滴汞電極作工作電極首先發現極譜現象，並因此獲 Nobel 獎。隨後，伏安法作為一種非分析方法，主要用於研究各種介質中的氧化還原過程、表面吸附過程以及化學修飾電極表面電子轉移機制。有時，該法亦用於水相中無機離子或某些有機物的測定。 在電解時離子在電極放電，如果電極小，則電流能為離子移動到電極表面的速度所限制。緩慢地增高電壓，並繪製電流對電壓的曲線。電流以台階形增加，每一台階相當於溶液中一種特有類型的正離子。台階的高度表明該離子的濃度。通過測定電解過程中所得到的電流－電位(或電位－時間)曲線來確定溶液中待測成分的濃度。
50年代末至60年代初，光學分析迅速發展，該法變得不像原來那樣重要了。60年代中期，經典伏安法得到很大改進，方法選擇性和靈敏度提高，而且低成本的電子放大裝置出現，伏安法開始大量用於醫藥、生物和環境分析中。此外伏安法與 HPLC 聯用使該法更具生機。
這種分析方法具有迅速、靈敏的特點，1941年海洛夫斯基將極譜儀與示波器聯用，提出示波極譜法。海洛夫斯基因發明和發展極譜法而獲1959年諾貝爾化學獎。
電位改變的方式
電位改變的方式為：
E=Ei-Vt
式中Ei為初始電位；V為電位改變的速率；t為時間。因此，電極電位是時間的線性函式。又因用示波器觀察電流-電位曲線，故稱線性變位示波極譜法。
裝置
儀器必須符合以下要求：
1、必須裝有時間控制器和電極震動器,使滴汞電極滴下時間為某一定值，並在滴下時間的後期的某一時刻才加上掃描電壓,就能使電極的面積基本上保持恆定,把滴汞電極當做面積固定的電極使用。例如，JP-1型示波極譜儀的滴下時間為7秒，在最後2秒加上電壓。
2、必須保持電極電位是時間的線性函式。由於極譜 電流隨電位（即隨時間）的變化是非線性的，而且具有電流峰的形式，即使外加電壓是線性的，電極電位的變化仍不是線性的。因此要有一個補償裝置，消除電流對電位的影響，保證電極電位的變化始終是線性的。
3、必須補償充電電流，電位改變的速率愈大，充電電流也愈大，故要有補償充電電流的措施。為了滿足以上要求，單掃描極譜儀都有比較複雜的電子線路。
電流-電位曲線
電壓掃描開始時,電極電位還未達到被測離子還原的電位，這時的電流為殘餘電流，形成極譜波的基線。當電位負到被測離子可以還原時，由於電極電位以很快的速率變負，瞬息之間汞滴表面的被測離子都在電極上還原，離子濃度急劇下降，來不及從溶液中補充，所以極譜曲線上出現電流峰。最後，電流受擴散控制。
優點
單掃描極譜法比直流極譜法優越的地方有：
1、迅速，可直接在示波管螢光屏上指示電流；
2、靈敏度高1～2個數量級；
3、分辨力較高。由於極譜波具有電流峰的形式，兩個離子的半波電位只要相差70毫伏，就可以分開，而直流極譜波則需要100毫伏。
