電化學分析目前對于分析帶電性質的毒物可達極低的偵測極限和描述其豐富的電化學特征，例如 : 介面電荷轉移、質量轉移速率、化學吸附情形。在分析的角度而言，電化學不僅可定性而且可定量，有助環境毒物解析。

 

 

本實驗選擇鉛離子作為研究毒物之目標待分析物，因其在日常的用途極廣，

主要來源為油漆和汽油。在食物方面，食物的鉛污染可能來自土壤或水中的鉛，由農作物根部進入，或含鉛粉塵累積在農作物的葉子上，

經由食物鏈毒害生物。這些鉛污染都可能會經由飲食、呼吸道與皮膚進入人體，若超過可自然排出的量，鉛便會逐漸累積在體內，

八成存于骨骼與牙齒，少量留在組織系統與血液當中。若是血中鉛含量超過一定的標準就會產生器官受損與各種病痛的情形，特別是對神經系統的傷害，

此為實驗之目的。

 

 

實驗大致步驟為：首先我們利用簡單的循環伏安法測量溶液中的物種，圖二和三分別為乾淨鉑(Pt(III))在有無鉛離子的電位對電流的關系圖，其溶液為0.1 M 的過氯酸溶液，掃描速度為50 mV/s。圖一為乾淨鉑(Pt(III))電極的特色，證實其表面具高規則度。而圖二為含有10-4 M 鉛離子的濃度的氧化還原特色，在0.15、0.3和0.6 V的特征峰為鉛離子的UPD(under potential deposition)，亦指出鉛在鉑(Pt(III))電極表面發生結構的改變，根據這些特色我們可用來定性。在鉛離子的標準還原電位（-0.12 V）之后，所產生的沈積為OPD（over potential deposition）圖三無法觀察之，因其與氫離子的還原相互重疊，故無法準確的測知。之后我們使用汞薄膜電極解決此一問題。

之前的方式提供良好的定性方法，故改變部分實驗條件，即可得到高靈敏度的定量結果。故我們使用汞薄膜電極和陽極剝除法檢測之，圖四結果顯示汞薄膜電極在不同收集時間下對10-9 M 鉛離子剝除的ASV 圖。將汞薄膜電極放入含有鉛的溶液中，電位固定在- 0.25 V，使鉛離子還原成鉛沈積至電極上，實驗過程分別攪拌10 、20及30 分鐘，轉速固定在600 rpm，此方式使鉛能夠均勻的沈積在電極上。之后將電位往正掃描到0.05 V，鉛離子氧化剝除所產生的電流量和溶液中鉛離子的濃度成正比，鉛離子的濃度越高則產生的電流量越大。而此信號的電位和鉛的還原電位相差不多，圖中氧化波峰的電位從. 0.15 V 開始剝除，相較理論上鉛離子的標準還原電位（0.12 V），證明圖中的波峰應來自于鉛離子的氧化反應。實驗中，為了解佳的收集時間，期許能達到有效率的分析方法，因此，選擇了10-9 M 鉛離子分別在10 、20 及30 分鐘三種收集時間下做比較；結果證明剝除電流與收集時間成正比，在10 分鐘的收集后，鉛的剝除可造成約5 nA 的電流，這對目前的電化學而言，即可利用簡單的放大電路即可檢測到的電流密度。

 

循環伏安儀的實驗條件與步驟 :

器材 : 循環伏安儀；工作電極：單晶電極白金(111) 或 汞薄膜電極；相對電極：多晶白金；參考電極：可逆式氫電極( Reversible Hydrogen Electrode，RHE)。

溶液 : 0.1 M 過氯酸和過氯酸鉛。

循環伏安儀掃描的前處理：先將實驗中所使用的溶液通入氮氣約三十分鐘，以便趕出溶液中的空氣。置入實驗中所使用的參考電極和相對電極。制作好的乾淨工作電極，移入循環伏安儀的實驗槽中。加入乾淨的溶液。設定儀器的條件（選擇循環伏安法或陽極剝除伏安法）。收集數據。