Detection of heavy metals with differential pulse voltammetry

Aplikace | 2025 | MetrohmInstrumentace
Voltametrie/Coulometrie
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Metrohm

Význam tématu


Znečištění těžkými kovy představuje závažný environmentální a zdravotní problém. Je nezbytné mít citlivé, selektivní a spolehlivé metody pro kvantifikaci stopových koncentrací kovových iontů v kapalinách.

Cíle a přehled studie


Cílem Application Note AN-SENS-002 je představit a ověřit použití diferenciálně pulzní voltametrie (DPV) ve spojení se softwarem INTELLO a platformou NOVA pro kvantitativní stanovení Pb2+ a Cd2+ v roztocích metodou standardního přidání. Studie popisuje princip metody, experimentální postup a vyhodnocení dat.

Použitá metodika


Princip DPV spočívá ve stupňovitém lineárním potenciálovém skenu s přírůstky, ke kterým je na konci každého kroku superponován krátký pulz konstantní výšky. Proud je odebírán těsně před pulzem (i1) a těsně po něm (i2), signál tvoří rozdíl i1–i2. Pro stanovení kovových iontů byla použita metoda dvojího standardního přidání za účelem korekce maticového efektu a kalibrace:
  • První a druhé přidání standardů Pb a Cd ve známých objemech
  • Akumulace iontů při –0,90 V pod mícháním a následná voltametrická detekce oxidací do +0,20 V
  • Vyhodnocení výšky špiček na voltamperogramu a konstrukce regresních křivek


Použitá instrumentace


  • Potenciostat/galvanostat PGSTAT302N s voltametrickým stojanem Metrohm 663 VA (2.663.0020)
  • Visutá kapalná rtutová elektroda Multi-Mode Electrode pro (HDME, 6.1246.120)
  • Referenční elektroda Ag/AgCl s dvojitou komorou (6.0728.120)
  • Acetátový pufr (1 M NH4CH3COO + 1 M CH3COOH) a přenosný míchací rám s dusíkovou purgací


Hlavní výsledky a diskuse


DPV měření odhalilo oxidační špičku Cd2+ při –0,58 V a Pb2+ při –0,40 V. Výšky špiček se lineárně zvyšovaly po každém přidání standardu. Regresní přímky vedly k odhadu původní koncentrace v měřeném vzorku přibližně 12,4 μg/L pro Pb a 12,0 μg/L pro Cd. V diskusi je také zmíněna vlivová role softwarových výpočtů na mírné rozdíly mezi přístroji Metrohm VA Computrace a NOVA.

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoká citlivost díky potlačení kapacitního proudu
  • Selektivní rozlišení navzájem blízkých špiček
  • Jednoduchá korekce maticových efektů metodou standardního přidání
  • Možnost rozšíření na další kovy a typy elektrod


Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s novou generací přístrojů VIONIC a rozšířená analytika (EIS, vyšší vzorkovací frekvence)
  • Vývoj přenosných a autonomních systémů pro in situ monitoring vodních zdrojů
  • Uplatnění v průmyslové QA/QC pro rychlou kontrolu kvality procesních a pitných vod


Závěr


Diferenciálně pulzní voltametrie ve spojení s INTELLO a NOVA představuje efektivní, citlivou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení těžkých kovů v kapalinách, vhodnou pro rutinní i specializované aplikace.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Quantification of paracetamol with square wave voltammetry
884 Professional VA
884 Professional VA
2020|Metrohm|Brožury a specifikace
Lead stabilizer in an electroless Ni plating bath
Study of the hydrogen region at platinum electrodes with linear scan cyclic voltammetry