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本文侧重于SCTRACE金电极,特别是其在“重金属”分析中使用。金电极已在电化学中使用多年,但Sctrace金利用非常特殊的设计。
虽然它最初是为了加强砷的伏安法测定而开发的,但该电极已证明适合于测定许多其他元素,包括铅、铁、铜,甚至有毒的铬(VI)。
scTRACE金电极是如何工作的?
工作电极由一根比人的头发还细的金微细线组成(图1)。这种特殊类型的电极提供了非常短的初始准备时间,与scTRACE黄金准备好在几分钟内使用。
图1。金微线工作电极的特写镜头视图在sctrace金子。图片信用:Metrohm AG
该电极包括在传感器的后侧上的参考和辅助电极(图2)。这不仅可以节省两个附加的含量电极的成本,还可以去除任何需要维护参比电极的需要。
图2。近距离观察参考和辅助电极背面的scTRACE金。图片信用:Metrohm AG
应用程序
伏安的高灵敏度和简单的设置使其成为饮用水分析中有价值的工具。
确保所有人都能获得清洁饮用水是21国的主要关切之一英石世纪。除了微生物污染物(例如病毒和细菌),饮用水中重金属的存在可能会产生重大的健康风险。
提供干净的水需要准确识别污染物。对健康有威胁的重金属浓度并不是立即可见的,所以这些重金属在饮用水中的极限值是由欧洲委员会和美国环境保护署(EPA)等机构规定的。
水质实验室经常使用电感耦合等离子体(ICP)来监测饮用水中的金属浓度,但伏安法是为数不多的灵敏度相当的分析技术之一。
因为它只需要基础结构并且提供较低的运行成本,因此伏安是监控某些关键元素的实用替代方案。以下部分概述了一系列所选应用示例,展示了SCTRACE金电极的水分分析能力。
饮用水中的砷
当孟加拉国为了避免地表水微生物污染引起的疾病而建造水井时,砷在全球引起了一定程度的恶名。然而,水井建成后,人们并没有患上霍乱或肝炎,而是患上了慢性砷中毒。
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假设砷只是在欠发达国家的一个问题,因为砷几乎在地壳中几乎发现。
有毒的是砷的浓度,所以关键问题是有多少砷可以进入地下水位。世界卫生组织建议人类饮用的水中砷的最高浓度为10µg/L,这也是几个国家的法定限量。
10μg/ L的极限值的伏安测定显示约92%(n = 10个测定)的回收率,相对标准偏差为6.5%。使用SCTRACE金电极的伏安能力能够检出1μg/ L的检测限为1μg/ l - 法定限制的十分之一。它提供了一种经济高效,可靠的方法,用于监测饮用水的砷含量。
这SCTRACE金电极可与946便携式VA分析仪和884专业VA一起使用;前者用于移动和现场测定,后者用于实验室使用。
该系统具有高度灵活性,可以轻松适应以适应特定的用户要求。仪器的模块化设置还可以根据需要将其从手动用途升级到完全自动化。
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地表水中的铜
饮用水中的铜在正常情况下不受关注的原因。法律限制相对较高,最大浓度为2毫克/升。然而,来自该领域的实例揭示了准确测定水中铜的实例是谨慎的。
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生产蒸馏的酒精饮料,如杜松子酒,白兰地,威士忌和施尼布斯涉及原料的单甚至多蒸馏。这是在铜仍然完成的,并且清理这些铜设备并将漂洗水排放到河流中的过程可能导致环境受到铜的污染。
一般来说,废水的管制限值高于饮用水的管制限值,但如果水在排放前没有经过适当处理,仍有可能超过铜的限制。这些清洁过程产生的污染只会周期性地发生,这使得检测变得困难,甚至更难确认,特别是在交通不便的地区。
使用scTRACE金的移动伏安法946便携式VA分析仪可以通过有效地确定低浓度的铜来帮助保护环境。
对于5μg/ L的浓度,10个测定的平均回收率约为107%,相对标准偏差为2%。低至0.5μg/ L铜的浓度可以直接在水中的取样点直接测定。
如果结果可疑,可立即重新取样,进一步帮助确定污染源。识别源头的机会越大,成功追究罪犯责任的机会就越大。
铁饮用水
根据世界卫生组织的说法,铁在饮用水中通常发现的水平没有健康问题。铁也是人类营养的必要因素。无论如何,大量国家都规定了200μg/ L和300μg/ L之间的最大污染水平,因为较高浓度的铁对水的味道产生不利影响,以及潜在的染色和卫生电器。
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用于伏安法测定铁的10μg/ L的检测限有助于一种简单的方法来监测任何供水中的铁浓度。伏安测定20μg/ L Fe的回收率在91%(n = 10个测定)的范围内,相对标准偏差为1%。
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