電気化学ストリッピング分析は、ボルタンメトリー[1]または電位差測定法[2]に基づく一連の分析化学手法であり、溶液中のイオンの定量分析に用いられます。[3]ストリッピングボルタンメトリー（陽極、陰極、吸着）は、有機分子だけでなく金属イオンの分析にも用いられています。カーボンペースト、ガラス状炭素ペースト、および修飾されたガラス状炭素電極は化学修飾電極と呼ばれ、有機化合物および無機化合物の分析に用いられています。
ストリッピング分析は、(i) 金属相を固体電極表面または負電位の水銀（液体）に予備濃縮し、(ii) 陽極電位掃引中に各金属相を選択的に酸化する分析技術です。ストリッピング分析には、次の特性があります。1) 水性媒体中の微量金属イオン分析において、高感度かつ再現性の高い方法（RSD<5%）であること。2) 多くの金属の検出濃度限界が低ppbから高pptの範囲（S/N=3）にあり、AAS分析やICP分析に匹敵すること。3) 現場で配備可能な安価な計測機器であること。この方法で約12～15種類の金属イオンを分析できること。ストリッピングピーク電流とピーク幅は、電極表面（水銀または代替電極）上の金属相のサイズ、被覆率、分布に依存します。
陽極剥離ボルタンメトリー
陽極ストリッピングボルタンメトリーは、特定のイオン種を定量的に測定するためのボルタンメトリー法である。[4] [5]分析対象物質は、析出ステップで作用電極上に電気めっきされ、ストリッピングステップで電極から酸化される。電流はストリッピングステップ中に測定される。種の酸化は、種が酸化され始める電位における電流信号のピークとして記録される。ストリッピングステップは、線形、階段状、矩形波、またはパルスのいずれかで行うことができる。
アノーディックストリッピングボルタンメトリーでは通常、作用電極、補助電極（対電極と呼ばれることもある）、参照電極の3 つの電極が使用されます。分析対象の溶液には通常、電解質が加えられています。ほとんどの標準テストでは、作用電極としてビスマスまたは水銀薄膜電極（ディスク状または平面ストリップ状）が使用されています。水銀薄膜は分析対象物とアマルガムを形成し、これが酸化されると鋭いピークが生じるため、分析対象物間の分解能が向上します。水銀薄膜はガラス状炭素電極上に形成されます。水銀滴下電極も、ほぼ同じ理由で使用されています。分析対象物の酸化電位が水銀よりも高い場合、または水銀電極が適切でない場合は、銀、金、白金などの固体の不活性金属も使用できます。
陽極ストリッピングボルタンメトリーでは、作用電極が水銀膜電極または水銀滴電極で、溶液が撹拌されている場合、通常 4 つのステップが組み込まれます。最初の 2 つのステップでは、溶液は繰り返し可能な速度で撹拌されます。最初のステップはクリーニング ステップです。クリーニング ステップでは、電位を一定時間、分析対象物質よりも酸化電位に保持し、分析対象物質を電極から完全に除去します。2 番目のステップでは、電位をより低い電位に保持します。この低い電位は、分析対象物質を還元して電極に析出させるのに十分低い値です。2 番目のステップの後、撹拌を停止し、電極を低い電位に保持します。この 3 番目のステップの目的は、析出物質が水銀中により均一に分散できるようにすることです。固体の不活性電極を使用する場合、このステップは不要です。最後のステップでは、作用電極をより高い電位（陽極）に上げ、分析対象物質をストリッピング（酸化）します。分析対象物が酸化されると電子が放出され、それが電流として測定されます。
アノーディックストリッピングボルタンメトリーは、μg/L濃度の分析対象物質を検出できます。この方法は優れた検出限界（通常10 −9 - 10 −10 M）を有します。
陰極ストリッピングボルタンメトリー
カソーディックストリッピングボルタンメトリーは、特定のイオン種を定量的に測定するためのボルタンメトリー法です。 [6]微量分析法であるアノーディックストリッピングボルタンメトリー に類似していますが、めっき工程では電位を酸化電位に保持し、電位を負に掃引することで酸化種を電極から剥離します。この手法は、不溶性 塩を形成し、析出時にアノーディック（作用電極）上またはその近傍に析出するイオン種に用いられます。剥離工程は、線形、階段状、矩形波、またはパルスの いずれかで行うことができます。
吸着ストリッピングボルタンメトリー
吸着ストリッピングボルタンメトリーは、前濃縮段階が電気分解によって制御されないことを除いて、陽極ストリッピングボルタンメトリーおよび陰極ストリッピングボルタンメトリーに類似している。[7]吸着ストリッピングボルタンメトリーにおける前濃縮段階は、作用電極表面への吸着、または化学的に修飾された電極との反応によって 達成される。
参考文献
- ^ フランシス・ジョージ・トーマス、ギュンター・ヘンツェ (2001). 『ボルタンメトリー分析入門：理論と実践』 Csiro Publishing. pp. 58–. ISBN 978-0-643-06593-2。
- ^ Estela, JM; Tomás, C.; Cladera, A.; Cerdà, V. (2006). 「電位差測定ストリッピング分析：レビュー」. Critical Reviews in Analytical Chemistry . 25 (2): 91– 141. doi :10.1080/10408349508050559. ISSN 1040-8347.
- ^ Khʹena Zalmanovna Braĭnina; E. Neyman (1993). 電気分析ストリッピング法. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-59506-9。
- ^ エリス, ウィリアム D. (1973). 「アノーディックストリッピングボルタンメトリー」.化学教育ジャーナル. 50 (3): A131.書誌コード:1973JChEd..50..131E. doi :10.1021/ed050pA131. ISSN 0021-9584.
- ^ Copeland, TR; Skogerboe, RK (2008). 「アノーディックストリッピングボルタンメトリー」.分析化学. 46 (14): 1257A– 1268a. doi :10.1021/ac60350a021. ISSN 0003-2700.
- ^ Achterberg, EP; Barriada, JL; Braungardt, CB (2005). 「カソーディックストリッピングボルタンメトリー」: 203– 211. doi :10.1016/B0-12-369397-7/00649-X.
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ Wang, J. (1985). ストリッピング分析：原理、計測、応用、VCH Publishers, Inc., フロリダ州ディアフィールドビーチ.
