電化學(xué)分離方法

電化學(xué)分離方法控制電位的電解分離法

當(dāng)溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時(shí),如果它們的還原電位相近,例如Cu（標(biāo)準(zhǔn)電極電位E°= 0.345伏）和Bi(E°= 0.2伏)，則在電解時(shí)都會(huì)還原析出,達(dá)不到分離的目的。

電化學(xué)分離方法汞陰極電解分離法

圖1表示，汞陰極電解分離法的裝置可以進(jìn)行電解分離，棄去汞陰極中的重金屬，溶液中的離子可用其他方法測(cè)定。如果要測(cè)定殘留在汞中的微量金屬，可將汞蒸去，再用其他方法測(cè)定金屬。但本法主要用于分離金屬離子。

電化學(xué)分離方法內(nèi)電解分離法

在酸性溶液中，利用金屬氧化－還原電位的不同,可以組成一個(gè)內(nèi)電解池,即不需要外加電壓就可以進(jìn)行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅，在硫酸溶液中Cu比Pb先還原，因此可將鉛板作為一個(gè)電極，與鉑電極相連，組成一個(gè)內(nèi)電解池，它產(chǎn)生一個(gè)自發(fā)的電動(dòng)勢(shì),來(lái)源于Pb的氧化和Cu的還原。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)使反應(yīng)能夠進(jìn)行，直到電流趨近于零時(shí)，內(nèi)電解池就不再作用了。內(nèi)電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子，缺點(diǎn)是電解進(jìn)行緩慢，因此應(yīng)用不廣。

電化學(xué)分離方法電滲析法

液體中的離子或荷電質(zhì)點(diǎn)能在電場(chǎng)的影響下遷移。由于離子的性質(zhì)不同,遷移的速率也不同,正負(fù)電荷移動(dòng)的方向也不同。當(dāng)在電池的兩極加上一個(gè)直流電壓時(shí)，可以把一些有機(jī)物的混合物分離。如臨床實(shí)驗(yàn)中常用此法研究蛋白質(zhì)，將試樣放在一個(gè)載器上，外加電場(chǎng)后,荷電質(zhì)點(diǎn)沿著載器向電荷相反的電極遷移,因它們移動(dòng)的速率不同而分離，一般能把血清蛋白分成五部分。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)可使?jié)饪s斑點(diǎn)的寬度達(dá)到25微米左右，然后進(jìn)行電滲析，可將血清蛋白分成二十個(gè)很清晰的部分。2100433B

利用電化學(xué)手段分離溶液中的金屬離子、有機(jī)分子的方法，共分四類。

利用電化學(xué)手段分離溶液中的金屬離子、有機(jī)分子的方法，共分四類：

控制電位的電解分離法

當(dāng)溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時(shí)，如果它們的還原電位相近，，則在電解時(shí)都會(huì)還原析出，達(dá)不到分離的目的。至于選擇什么電位要看實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)用此法時(shí)，后被電解的離子的濃度不能超過(guò)先被電解的離子的濃度。

汞陰極電解分離法

H□在汞陰極上被還原時(shí)，有很大的超電壓，所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子，使一些重金屬（如銅、鉛、鎘、鋅）沉積在汞陰極上，形成汞齊，同時(shí)保留少量不容易被還原的離子，如堿金屬、堿土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、硅等。

內(nèi)電解分離法

在酸性溶液中，利用金屬氧化－還原電位的不同，可以組成一個(gè)內(nèi)電解池，即不需要外加電壓就可以進(jìn)行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅，在硫酸溶液中Cu比Pb先還原，因此可將鉛板作為一個(gè)電極，與鉑電極相連，組成一個(gè)內(nèi)電解池，它產(chǎn)生一個(gè)自發(fā)的電動(dòng)勢(shì)，來(lái)源于Pb的氧化和Cu的還原。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)使反應(yīng)能夠進(jìn)行，直到電流趨近于零時(shí)，內(nèi)電解池就不再作用了。內(nèi)電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子，缺點(diǎn)是電解進(jìn)行緩慢，因此應(yīng)用不廣。

電滲析法

液體中的離子或荷電質(zhì)點(diǎn)能在電場(chǎng)的影響下遷移。由于離子的性質(zhì)不同，遷移的速率也不同，正負(fù)電荷移動(dòng)的方向也不同。當(dāng)在電池的兩極加上一個(gè)直流電壓時(shí)，可以把一些有機(jī)物的混合物分離。如臨床實(shí)驗(yàn)中常用此法研究蛋白質(zhì)，將試樣放在一個(gè)載器上，外加電場(chǎng)后，荷電質(zhì)點(diǎn)沿著載器向電荷相反的電極遷移，因它們移動(dòng)的速率不同而分離，一般能把血清蛋白分成五部分。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)可使?jié)饪s斑點(diǎn)的寬度達(dá)到25微米左右，然后進(jìn)行電滲析，可將血清蛋白分成二十個(gè)很清晰的部分。

隨著我國(guó)向自主創(chuàng)新型國(guó)家的進(jìn)程進(jìn)一步深化，對(duì)基于新科學(xué)原理的檢測(cè)方法和識(shí)別技術(shù)的研究具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。本項(xiàng)目立足于納米科技和生命科學(xué)的基礎(chǔ)測(cè)量問(wèn)題，對(duì)微懸臂梁傳感器的技術(shù)特性進(jìn)行系統(tǒng)研究，針對(duì)當(dāng)前懸臂梁測(cè)量技術(shù)存在的檢測(cè)速度慢和溶液中分辨率下降等技術(shù)難點(diǎn)，從材料選取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外部Q反饋以及材料表面改性等方面綜合考慮，提出通過(guò)電化學(xué)分離方法對(duì)生物納米系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)與之相關(guān)的若干科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建具有高分辨率和快速識(shí)別能力的傳感系統(tǒng)，具有較重要的科學(xué)研究和應(yīng)用價(jià)值。本研究項(xiàng)目的成果將對(duì)深入理解生物納米體系的力學(xué)和電學(xué)特征及動(dòng)力學(xué)過(guò)程具有一定的指導(dǎo)意義。