电化学重金属检测
由标准还原电势表可知道，在标准情况下不同金属离子发生还原反应时，会产生不同的还原电势。根据这一特性可开发重金属离子检测方法，称为电化学方法。
电化学重金属检测方法是一种小型、便捷且准确度极高的检测方法。整个方案类似于家庭血糖测试仪器与试纸条。检测极限可到纳克/L，目前WHO标准为微克/L。下图是市场上比较出名的电化学重金属检测仪。
检测原理-电化学溶出法
重金属的伏安法测定包括两个步骤。
- 第一步：施加一个电压，将分析物预先沉积在工作电极的表面。
- 第二步：施加一个反向电压，使第一步沉积的分析物被释放(溶出)。 此步骤产生的信号与分析物的沉积量成正比。如果是采用氧化来溶出，即为阳极溶出法(Anodic Stripping Methods)；如果采用还原来溶出，则为阴极溶出法(Cathodic Stripping Methods)。
案例1
第一步：如下图中$Pb^{2+}$首先被还原沉积到电极的表面。
第二步：如下图使沉积的分析物被释放，产生与分析物的沉积量成正比电流信号。
案例2
采用阳极溶出法检测镉($Cd^{2+}$)与铜($Cu^{2+}$)的浓度。
第一步：施加-1v的电压将两种沉积在电极的表面。前几分钟保持搅拌状态，然后停止30s。沉积过程中保持电压为-1v。
第二步：第一步之后电压从-1开始持续正向增加，同时记录电流值。当在-0.6v的时候，镉被氧化而形成一个电流峰；当在-0.1v的时候，铜被氧化而形成第二个峰。这两个电流峰的大小与金属离子的浓度成正比。
1、沉积过程
由于沉积过程中通常只有一小部分分析物会沉积在电极表面，定量结果不仅取决于电极电位的控制，还取决于电极材料尺寸、沉积时间、搅拌速率等因素。
- 工作电极由多种材料制成，包括各种形式的汞、金、银、铂和碳。
- 沉积时间由1分种到30分种不等，取决于目标物质的浓度。分析物质浓度越低，沉积时间要越长。
2、溶出过程
溶出过程可采用不同的扫描方式。案例2采用的是线性扫描技术。除了线性伏安法，使用最广泛的还有微分脉冲技术(Differential Pulse Voltammetry, DPV)。
