Electrochemical stripping analysis

Electrochemical stripping analysis has long been recognized
as a powerful technique for trace heavy metal detection
in environmental samples. Its remarkable sensitivity is
attributed to the combination of an effective preconcentration
step with pulse measurement techniques that generates
an extremely favorable signal-to-background ratio. Two
electrode systems, the mercury film electrode and the hanging
mercury drop electrode, have been traditionally
employed for achieving high reproducibility and sensitivity
of the stripping technique [1–3]. The excellent performances
of mercury-based electrodes are due to their unique
ability to preconcentrate target metals during the accumulation
step [4]. Using anodic stripping voltammetry (ASV),
the metals are cathodically preconcentrated into the mercury
electrode by amalgam formation and then stripped
out of the electrode by applying an anodic potential scan
(e.g. Cd, Pb, and Zn) [5]. In certain cases, where the metals
form intermetallic compounds, react irreversibly or cannot
form an amalgam (e.g. Co and Ni), the adsorptive cathodic
stripping protocol is employed. A complexing agent like
dimethylglyoxime (DMG) is added to the measuring solution,
forming a complex with the target metal. This complex
is then subsequently accumulated onto the electrode
surface and stripped off voltammetrically or chronopotentiometrically
[6–9]. The growing needs for on-site monitoring of priority
metal pollutants have led to the development of flow stripping
systems [10–13] and more recently to the introduction
of hand-held metal analysers [14,15]. A more attractive
in situ approach is to immerse the stripping electrode
directly in the natural matrix (e.g. natural waters or industrial
wastes). However, despite the excellent performance of
mercury electrodes, future regulations and occupational
health considerations may severely restrict or even ban
the use of mercury as an electrode material because of its
high toxicity. Indeed, mercury compounds that are characterized
by a high toxicity, like mercuric ions (Hg2+) or
organic compounds (e.g., dimethyl mercury), can be
formed by immersion of metallic mercury (Hg0) in natural
waters in the presence of dissolved oxygen or by the mean
of bacterial activity. A few years ago, Yosypchuk et al. [16]
described the use of ‘‘non-toxic’’ electrodes of solid mercury
amalgams (Ag, Cu, and Au) for stripping analysis.
However, despite these electrode materials can be considered
as ‘‘non-toxic’’ for laboratory use, it is not the case
for environmental on-site monitoring. Indeed, mechanical
and/or bacterial corrosion can lead to mercury release from
amalgams, as mercuric ions or metallic mercury.
New alternative electrode materials are then highly
desired to develop ‘environmentally friendly’ stripping
sensors suitable for on-site heavy metals monitoring.
Numerous solid electrode materials, including gold [17],
carbon-based [9] or iridium [18], have been tested, but
their overall performances have never approached those
of mercury. Recently, Wang et al. [19–21], Hutton et al.
[22], Kro´ licka et al. [23] and Baldo et al. [[24] introduced
the use of bismuth thin films, in situ electrodeposited onto
glassy carbon or platinum substrates, for use in stripping
analysis of trace heavy metals. The behaviour of the bismuth
film electrode (BiFE) was shown to compare
favourably to that of mercury electrodes, with its attractive
properties including high sensitivity, well-defined
stripping signals, good resolution of neighbouring peaks
(e.g. Cd, Pb, and Zn), large cathodic potential range,
and insensitivity to dissolved oxygen in contrast to mercury
electrodes. This latter characteristic is an essential
property for on-site monitoring. In addition, bismuth is
a more ‘environmentally friendly’ material with a low toxicity
and is widely used in medicine and cosmetics. However,
in situ procedure for BiFE preparation, consisting of
Bi3+ addition to the sample and simultaneous deposition
of the bismuth film and target metals on the substrate,
is not suitable for on-site monitoring. In a previous study
[25], we demonstrated that economic bismuth film electrodes
(BiFE) prepared by electrodeposition onto a copper
substrate offer an alternative to mercury electrodes
for anodic stripping analysis of trace heavy metals, such
as cadmium, lead and zinc. In this paper, the application
of BiFE to trace nickel analysis by the adsorptive stripping
voltammetry (AdSV) technique is presented. BiFE
were prepared by electrodeposition of a thin bismuth film
onto a copper substrate that presents several advantages
compared to platinum and glassy carbon substrates, previously
tested in literature reports. Indeed, copper is a
metal far from expensive, easy to manufacture and lends
itself to the realization, by lithography, of microsensors
of various sizes and geometries. It would then be easy
to adapt these

Results (Vietnamese) 1:

Điện hóa phân tích bóc dài đã được công nhậnnhư là một kỹ thuật mạnh mẽ để phát hiện dấu vết kim loại nặngtrong các mẫu về môi trường. Độ nhạy đáng chú ý của nó làdo sự kết hợp của một preconcentration hiệu quảbước với kỹ thuật đo lường xung tạo ramột tỷ lệ tín hiệu trên nền tảng vô cùng thuận lợi. HaiHệ thống điện cực, điện cực phim thủy ngân và treoCác điện cực giọt thủy ngân, đã truyền thốnglàm việc để đạt được sự nhạy cảm và reproducibility caokỹ thuật bóc [1-3]. Các buổi biểu diễn tuyệt vờithủy ngân dựa trên điện cực là do họ độc đáokhả năng preconcentrate kim loại mục tiêu trong thời gian tích lũybước [4]. Bằng cách sử dụng anodic bóc voltammetry (ASV),Các kim loại cathodically preconcentrated vào thủy ngânđiện cực bởi đội hình hỗn hợp và sau đó tướctrong số các điện cực bằng cách áp dụng một tiềm năng quét anodic(ví dụ như đĩa Cd, Pb và Zn) [5]. trong một số trường hợp, nơi mà các kim loạitạo thành hợp chất khoáng vật, phản ứng irreversibly hay khôngCác hình thức một hỗn hợp (ví dụ như Co và Ni), các bộ cathodictước giao thức được sử dụng. Một đại lý bở nhưdimethylglyoxime (DMG) được thêm vào các giải pháp đo lường,hình thành một phức hợp với các kim loại mục tiêu. Phức tạp nàyrồi sau đó đã tích lũy được lên các điện cựcbề mặt và tước ra khỏi voltammetrically hoặc chronopotentiometrically[6-9]. Các nhu cầu ngày càng tăng để theo dõi ngay trong khuôn viên ưu tiênkim loại chất ô nhiễm đã dẫn đến sự phát triển của dòng chảy tướcHệ thống [10-13] và gần đây hơn để giới thiệucủa analysers kim loại cầm tay [14,15]. Hấp dẫn hơncách tiếp cận tại chỗ là đắm các điện cực bóctrực tiếp trong ma trận tự nhiên (ví dụ: nước thiên nhiên hoặc công nghiệpchất thải). Tuy nhiên, mặc dù hiệu suất tuyệt vời củathủy ngân điện cực, quy định trong tương lai và nghề nghiệpsức khỏe cân nhắc có thể bị hạn chế hoặc thậm chí banviệc sử dụng thủy ngân là một vật liệu điện cực vì nóđộc tính cao. Thật vậy, hợp chất thủy ngân được đặc trưngbởi một độc tính cao, như các ion do (Hg2 +) hoặchợp chất hữu cơ (ví dụ như dimethyl mercury), có thểđược thành lập bởi immersion của thủy ngân bằng kim loại (Hg0) trong tự nhiênnước sự hiện diện của oxy hòa tan hoặc bằng trung bìnhvi khuẩn hoạt động. Một vài năm trước đây, Yosypchuk et al. [16]Mô tả việc sử dụng các '' không độc hại '' cực rắn thủy ngânamalgams (Ag, Cu và Au) cho tước phân tích.Tuy nhiên, mặc dù điện cực vật liệu có thể được xem xétnhư '' không độc hại '' để sử dụng phòng thí nghiệm, nó không phải là trường hợpGiám sát môi trường trong khuôn viên. Thật vậy, cơ khívà/hoặc vi khuẩn ăn mòn có thể dẫn đến phát hành thủy ngân từamalgams, là do các ion kim loại thủy ngân.Vật liệu mới thay thế điện cực là sau đó đánh giá caomong muốn để phát triển 'thân thiện môi trường' tướccảm biến phù hợp với kim loại nặng trong khuôn viên giám sát.Rất nhiều các vật liệu rắn điện cực, bao gồm cả vàng [17],Carbon-dựa [9] hoặc iridi [18], đã được thử nghiệm, nhưngbiểu diễn tổng thể của họ đã không bao giờ tiếp cận với những ngườithủy ngân. Gần đây, Wang et al. [19-21], Hutton et al.[22], Kro´ licka et al. [23] và Baldo et al. [[24] giới thiệuviệc sử dụng của bitmut mỏng phim, tại chỗ electrodeposited lênGlassy carbon hoặc chất bạch kim, để sử dụng trong tướcphân tích các dấu vết kim loại nặng. Hành vi của bitmutphim cực (BiFE) được hiển thị để so sánhthuận lợi với các điện cực của mercury, với của nó hấp dẫntài sản bao gồm độ nhạy cao, được xác định rõtước tín hiệu, tốt độ phân giải lân cận đỉnh núi(ví dụ như đĩa Cd, Pb và Zn), phạm vi tiềm năng rộng lớn cathodic,và insensitivity để hoà tan oxy trái ngược với thủy ngânđiện cực. Đặc trưng thứ hai này là một điều cần thiếtbất động sản cho giám sát ngay trong khuôn viên. Ngoài ra, bitmut làa nhiều hơn 'thân thiện môi trường' tài liệu với một độc tính thấpvà được sử dụng rộng rãi trong y học và Mỹ phẩm. Tuy nhiên,Các thủ tục tại chỗ để chuẩn bị BiFE, bao gồmBi3 + bổ sung vào mẫu và đồng thời lắng đọngbitmut phim và mục tiêu kim loại trên bề mặt,không phải là thích hợp cho giám sát ngay trong khuôn viên. Trong một nghiên cứu trước đó[25], chúng tôi đã chứng minh rằng kinh tế bitmut phim điện cực(BiFE) chuẩn bị bởi electrodeposition vào một đồngBo mạch cung cấp một thay thế cho thủy ngân điện cựcfor anodic stripping analysis of trace heavy metals, suchas cadmium, lead and zinc. In this paper, the applicationof BiFE to trace nickel analysis by the adsorptive strippingvoltammetry (AdSV) technique is presented. BiFEwere prepared by electrodeposition of a thin bismuth filmonto a copper substrate that presents several advantagescompared to platinum and glassy carbon substrates, previouslytested in literature reports. Indeed, copper is ametal far from expensive, easy to manufacture and lendsitself to the realization, by lithography, of microsensorsof various sizes and geometries. It would then be easyto adapt these

Results (Vietnamese) 2:

Phân tích tước điện từ lâu đã được công nhận
như là một kỹ thuật mạnh mẽ để phát hiện dấu vết kim loại nặng
trong các mẫu môi trường. Độ nhạy đáng chú ý của nó là
do sự kết hợp của một preconcentration hiệu quả
bước với kỹ thuật đo lường xung mà tạo ra
một cực kỳ thuận lợi tín hiệu-to-nền tỷ lệ. Hai
hệ thống điện, thủy ngân phim điện cực và treo
thủy ngân giảm điện, đã được truyền thống
được sử dụng để đạt được khả năng tái lặp cao và độ nhạy
của kỹ thuật bóc [1-3]. Các màn trình diễn xuất sắc
của điện cực thủy ngân dựa trên là do duy nhất của họ
khả năng để coâ caïn kim loại mục tiêu trong việc tích lũy
bước [4]. Sử dụng anốt tước voltammetry (ASV),
các kim loại được cathodically preconcentrated vào thủy ngân
điện cực bằng cách hình thành hỗn hợp và sau đó lột
ra khỏi điện cực bằng cách áp dụng một quét tiềm năng anốt
(ví dụ như Cd, Pb, Zn) [5]. Trong những trường hợp nhất định, nơi mà các kim loại
tạo thành hợp chất liên kim, phản ứng không thể phục hồi hoặc không thể
tạo thành một hỗn hợp (ví dụ như Co và Ni), các cực âm hút bám
giao thức tước được sử dụng. Một tác nhân tạo phức như
dimethylglyoxime (DMG) được thêm vào các giải pháp đo,
hình thành một phức hợp với các kim loại mục tiêu. Khu phức hợp này
sau đó được tích lũy sau đó vào điện cực
bề mặt và cởi voltammetrically hoặc chronopotentiometrically
[6-9]. Các nhu cầu ngày càng tăng về giám sát tại chỗ ưu tiên
các chất ô nhiễm kim loại đã dẫn đến sự phát triển của dòng tước
hệ thống [10-13] và gần đây hơn là sự giới thiệu
của tay cầm máy phân tích kim loại [14,15]. Một hấp dẫn hơn
trong cách tiếp cận chỗ là để nhúng điện cực tước
trực tiếp trong ma trận tự nhiên (ví dụ như các vùng nước tự nhiên hoặc công nghiệp
chất thải). Tuy nhiên, mặc dù hiệu suất tuyệt vời của
điện cực thủy ngân, các quy định trong tương lai và nghề nghiệp
cân nhắc sức khỏe có thể hạn chế nghiêm trọng hoặc thậm chí cấm
việc sử dụng thủy ngân là một vật liệu điện cực vì nó
độc tính cao. Thật vậy, các hợp chất thủy ngân được đặc trưng
bởi một độc tính cao, như các ion thủy ngân (Hg2 +) hoặc
các hợp chất hữu cơ (như dimethyl thủy ngân), có thể được
hình thành bằng cách ngâm thủy ngân kim loại (Hg0) trong tự nhiên
vùng biển trong sự hiện diện của oxy hòa tan hoặc bằng giá trị trung bình
của các hoạt động của vi khuẩn. Một vài năm trước đây, Yosypchuk et al. [16]
mô tả việc sử dụng '' không độc '' điện cực thủy ngân rắn
hỗn hống (Ag, Cu và Au) tước phân tích.
Tuy nhiên, bất chấp những vật liệu điện cực có thể được coi
là '' không độc '' cho phòng thí nghiệm sử dụng, nó không phải là trường hợp
cho giám sát môi trường tại chỗ. Thật vậy, cơ khí
ăn mòn và / hoặc vi khuẩn có thể dẫn đến phát hành thủy ngân từ
hỗn hống, như các ion thủy ngân hoặc thủy ngân kim loại.
Vật liệu điện cực thay thế mới này sau đó được đánh giá cao
mong muốn phát triển "thân thiện môi trường 'tước
cảm biến thích hợp để theo dõi các kim loại nặng trên trang web.
Nhiều rắn vật liệu điện, bao gồm cả vàng [17],
dựa trên carbon [9] hoặc iridi [18], đã được thử nghiệm, nhưng
màn trình diễn tổng thể của họ chưa bao giờ tiếp cận những
thủy ngân. Gần đây, Wang et al. [19-21], Hutton et al.
[22], Kro' licka et al. [23] và Baldo et al. [[24] giới thiệu
việc sử dụng các màng mỏng bismuth, tại chỗ electrodeposited lên
carbon hoặc bạch kim chất nền thủy tinh, để sử dụng trong tước
phân tích kim loại nặng dấu vết. Các hành vi của bismuth
điện cực màng (BiFE) đã được hiển thị để so sánh
thuận lợi với các điện cực thủy ngân, với sức hấp dẫn của nó
thuộc tính bao gồm độ nhạy cao, cũng xác định
tín hiệu tước, giải quyết tốt các đỉnh núi lân cận
(ví dụ như Cd, Pb, Zn), lớn catot nhiều tiềm năng,
và sự vô cảm với oxy hòa tan trong tương phản với thủy ngân
điện cực. Đặc điểm thứ hai này là một điều cần thiết
tài sản để theo dõi trên trang web. Ngoài ra, bismuth là
một loại vật liệu hơn 'thân thiện môi trường "với độc tính thấp
và được sử dụng rộng rãi trong y học và mỹ phẩm. Tuy nhiên,
trong thủ tục tại chỗ để chuẩn bị BiFE, gồm
Bi3 + Ngoài các mẫu và lắng đọng đồng thời
của bộ phim và mục tiêu kim loại bismuth trên bề mặt,
không phù hợp cho giám sát tại chỗ. Trong một nghiên cứu trước đây
[25], chúng tôi đã chứng minh rằng điện cực màng bismuth kinh tế
(BiFE) bằng cách mạ điện chuẩn bị vào một đồng
chất cung cấp một thay thế cho điện cực thủy ngân
cho anốt tước phân tích kim loại nặng dấu vết, chẳng hạn
như cadmium, chì và kẽm. Trong bài báo này, các ứng dụng
của BiFE để theo dõi phân tích niken do hút bám tước
voltammetry (AdSV) kỹ thuật được trình bày. BiFE
đã được chuẩn bị bằng cách mạ điện của một bộ phim bismuth mỏng
lên trên chất nền đồng mà trình bày một số lợi thế
so với bạch kim và carbon thủy tinh chất, trước đây
được thử nghiệm trong các báo cáo văn học. Thật vậy, đồng là một
kim loại xa tốn kém, dễ sản xuất và cho vay
chính nó để thực hiện, bởi in thạch bản, các vi cảm
của các kích cỡ khác nhau và hình học. Sau đó nó sẽ được dễ dàng
thích ứng với những