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摘 要

重金属元素（如镉、铅等）是一种危险的污染物，随着工业的发展，环境中存在的重金属污染问题日益严重，引起了人们的广泛关注。

本文研究了基于铋膜丝网印刷电极的电化学检测痕量重金属的方法。以丝网印刷电极作为工作电极，选择浓度为600 μg/L的Bi³ 同位镀秘法，以pH4.6的醋酸一醋酸钠缓冲溶液为底液，检测铅、镉离子的含量。经优化试验得出，最佳仪器条件参数:电沉积电位确定为-1.2V，沉积时间为300s，电位增量为0.005V，频率为25 Hz。该检测方法线性范围为1~50 μg/L，检出限为1 μg/L，铅的线性回归方程为：I（μA）= 9.79×10^-2c (μg/L) 2.18 (R² = 0.991，SD = 2.28×10^-7)，镉的线性回归方程为：I（μA）= 1.96×10^-2c (μg/L) 0.29 (R² = 0.993，SD =1.96×10^-7)。按上述条件检测河流水样品，精确度高，与原子荧光法测定值一致性好，说明此方法具有较高的准确性。

关键词：重金属离子 丝网印刷电极 铋膜 方波溶出伏安法

Determination of trace heavy metal ions using Square wave anodic stripping voltammetry

ABSTRACT

Heavy metals (such as cadmium,lead,etc.) is a kind of dangerous contaminants,with the development of industry, the problem of heavy metals pollution in the environment becomes increasingly serious, which attracts increasing attention.

In this paper, we studied the electrochemical method which uses the screen-printed electrode modified with bismuth film to detect trace heavy metal. We use the screen-printed electrode as the working electrode. In acetate buffer solution which pH was 4.6 ,concentration for 600μg/L of Bi³ was added, to detect the concentration of Pb² and Cd² . The testing optimization parameters were obtained by means of experiment:electrodeposition potentials is -1.2V,deposition time is 300s,the potential increment is 0.005V and 25Hz of frequency. The linear range of this detection method is from 0 to 100 μg/L,limits of detection is 1 μg/L,linear regression equation of lead: I（μA）= 9.79×10^-2c (μg/L) 2.18 (R² = 0.991，SD = 2.28×10^-7) and linear regression equation of cadmium:I（μA）= 1.96×10^-2c (μg/L) 0.29 (R² = 0.993，SD =1.96×10^-7).According to the above conditions,the water admples of river were detected ,were highly accurate,and the value of this method is good agreement with atomic fluorescence,it means this method has good accuracy.

Key words: Heavy metal ions; Screen-printed electrode; Bismuth film; Square wave

anodic stripping voltammetry

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 重金属离子的危害及检测方法 1

1.1.1重金属离子的危害 1

1.1.2重金属离子的检测方法 2

1.2 丝网印刷电极及其应用 4

1.2.1丝网印刷电极及特点 4

1.2.2丝网印刷电极的应用 5

1.3电化学法检测重金属离子 5

1.3.1电位分析法 5

1.3.2电导分析法 6

1.3.3溶出伏安法 6

1.4阳极溶出伏安法检测重金属离子 6

1.4.1三电极体系 7

1.4.2铋膜电极的制备 8

1.4.3富集过程 8

1.4.4静置期 9

1.4.5溶出扫描方法 9

1.5实验研究内容 9

第二章 实验内容 11

2.1实验仪器及药品 11

2.2溶液配置 12

2.3实验方法 13

2.3.1 卡片电极的预处理 13

2.3.2 铅、镉离子浓度标准曲线的绘制 13

2.3.3 样品测定 13

第三章 结果与讨论 14

3.1不同pH值对检测电信号的影响 14

3.2铋离子浓度对试验的影响 15

3.3富集电位和富集时间的共同影响 16

3.4静置时间对试验的影响 17

3.5电位增量对实验的影响 18

3.6标准曲线及检出限 18

3.7样品测定 20

第四章 实验结论与展望 22

4.1 实验结论 22

4.2 展望 22

参考文献 23

致 谢 25

第一章 绪论

随着经济的发展和科技水平的提高，人民的生活水平得到了大大的提升，与此同时，人们对于生活质量的要求的提高以及环保意识的加强，使得重金属污染的问题得到了社会的普遍关注。生活中汽车尾气的超标排放、废旧电池的随意丢弃、工业废水的胡乱排放等使得重金属在水中和土壤中不同程度的存在，对人体健康和环境造成了很大的危害。因此建立一种有效的重金属离子检测方法具有重要的现实意义。

重金属因其独特的毒性成为环境中具有潜在危害的重要污染物，具有毒性大、不易代谢和降解等特点。环境中重金属的危害与重金属的性质有密切的联系，并且与金属离子的浓度以及它的价态及形态有关。在自然界中痕量的重金属离子就可以带来巨大的危害，重金属离子产生毒害作用的浓度范围为在1～10 mg/L，某些毒性强的重金属离子浓度在0.01～0.001 mg/L之间是就会产生巨大的毒害作用。而且，水中的某些微生物可以将重金属离子转化为金属的毒性化合物，产生更大的毒理作用。

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