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本固态电极痕量金属分析系列的最后篇章，将重点探讨玻碳旋转圆盘电极（GC RDE）的技术特点及其应用场景。
玻碳旋转圆盘电极（GC RDE）
旋转圆盘电极（RDE）由两部分组成：由不同材料制成的电极头，以及驱动轴。电极头只需旋紧在轴上（图1）即可组装成完整的工作电极。
玻碳（GC）作为痕量金属检测的固体电极材料应用历史悠久。该材料具有类似玻璃/陶瓷的非晶结构，与晶体结构的石墨或金刚石存在本质差异。
玻碳不仅具备高温稳定性和类石英硬度，还具有极强的化学惰性与低电阻特性，是非常适宜的多功能电极材料。
瑞士万通设计的GC电极头（图1）采用玻碳棒与玻璃轴熔合工艺，这种结构对绝大多数化学试剂呈惰性，同时电极材料与玻璃轴的无缝结合确保了不凡的测量重现性。
金属膜改性工艺
痕量金属检测需对GC电极进行金属膜（汞/铋）修饰。通过含20 mg/L Hg2+或Bi3+的酸性镀液实现非原位电镀，该镀液可直接用市售标准溶液配制且可重复使用。
镀膜完成后可支持多次检测。当灵敏度下降时，仅需擦拭旧膜并重新镀膜。因仅镀层会老化，玻碳电极基体可一直使用。
应用
玻碳电极的应用兼具不凡的的重现性、稳定性以及极低的检测限。
镉与铅检测应用
本系列前文已阐述饮用水中镉/铅的危害及检测必要性。针对世卫组织规定的限值（镉3 µg/L、铅10 µg/L），实现镉0.3 µg/L、铅1 µg/L的检测灵敏度即可完全达标。
玻碳电极能将检测灵敏度提升十倍：30秒沉积时间即可实现镉0.02 µg/L、铅0.05 µg/L的超低检测限。若增加沉积时间，灵敏度可再获提升。
该超灵敏检测采用玻碳电极镀汞膜技术，通过阳极溶出伏安法（ASV）实现镉铅定量分析。
该技术检测限极低，不仅能满足常规限值监测，还可实现ppt（ng/L）级超痕量检测，特别适用于海水研究等环境分析领域。
镍与钴痕量检测
GC电极另一重要应用是镍钴超痕量测定，检测限可达镍0.05 µg/L、钴0.03 µg/L。该检测采用铋膜修饰电极，通过二甲基乙二肟（DMG）络合吸附溶出伏安法（AdSV）实现。
该检测方法长期依赖汞滴电极，而玻碳电极铋膜改性技术提供了灵敏度相当的无毒替代方案，且具备非常好佳的重复性。
对0.5 µg/L镍和钴标准溶液连续20次检测（同一铋膜）显示：
- 镍回收率105%（RSD 2.0%）
- 钴回收率112%（RSD 3.3%）
此方法非常适用于自然本底浓度（通常低至ng/L级）的环境监测研究。
下载免费应用说明获取完整方案：
《饮用水中镍钴同步检测——铋膜修饰GC旋转圆盘电极ng/L级测定》
六价铬检测
现行铬限值（如WHO饮用水标准50 µg/L）多针对总铬，但六价铬的剧毒性和致癌性远超三价铬。
21世纪以来，科学界对制定六价铬专项限值的讨论持续进行。
采用汞膜修饰玻碳电极配合DTPA络合吸附溶出法（AdSV），可实现：
• 六价铬检测限低至0.05 µg/L
• 0.1 µg/L标样回收率111%
• 三次测定相对标准偏差4.4%
• 全满足ng/L级六价铬检测需求。
下载应用说明获取完整技术方案：
《饮用水中六价铬检测——汞膜改性玻碳电极超高灵敏测定法（DTPA法）》
上述所有检测方案均可通过884专业型系统手动操作图4），也可配置自动化程序实现小批量样品检测。
总结
本固态电极重金属分析系列共五篇文章，本文为最终篇。若您对任何应用方案感兴趣，欢迎联系当地瑞士万通代表获取支持。
下表完整列出本系列所有固态电极（SSE）的应用方案，点击应用说明或技术公告即可免费下载查阅。
| 元素 | 电极 | 应用报告 | 实验室 | 便携型 |
|---|---|---|---|---|
| Ag | GC RDE | AB-207 | ✓ |
✗ |
As |
scTRACE Gold |
AN-V-210 AN-V-211 |
|
|
| Bi | scTRACE Gold | AN-V-218 | ✓ |
✓ |
| Cd, Pb | GC RDE (Hg film) | AN-V-225 | ✓ |
✗ |
| Cd, Pb | SPE (Hg film) | AN-V-231 | ✓ |
✓ |
| Cd, Pb | Bi drop | AN-V-221 | ✓ |
✗ |
| Cr(VI) | GC RDE (Hg film) | AN-V-227 | ✓ |
✗ |
| Cr(VI) | scTRACE Gold (Hg film) | AN-V-230 | ✗ |
✓ |
| Cu | scTRACE Gold | AN-V-213 | ✓ |
✓ |
| Fe | scTRACE Gold | AN-V-216 | ✓ |
✓ |
| Fe | Bi drop | AN-V-222 | ✓ |
✗ |
| Hg | scTRACE Gold | AN-V-212 | ✓ |
✓ |
| Ni, Co | scTRACE Gold (Bi film) | AN-V-217 | ✓ |
✓ |
| Ni, Co | GC RDE (Bi film) | AN-V-224 | ✓ |
✗ |
| Ni, Co | SPE (Bi film) | AN-V-232 | ✓ |
✓ |
| Ni, Co | Bi drop | AN-V-223 | ✓ |
✗ |
| Pb | scTRACE Gold (Ag film) | AN-V-214 | ✓ |
✓ |
| Sb(III) | scTRACE Gold | AN-V-229 | ✓ |
✓ |
| Se(IV) | scTRACE Gold | AN-V-233 | ✓ |
✓ |
| Te(IV) | scTRACE Gold | AN-V-234 | ✓ |
✓ |
| Tl | scTRACE Gold (Ag film) | AN-V-228 | ✗ |
✓ |
| Zn | scTRACE Gold | AN-V-215 | ✓ |
✓ |
系列专题其他内容
本文聚焦玻碳旋转圆盘电极（GC RDE）在饮用水及环境重金属检测中的应用。本系列还涵盖以下固态电极的痕量金属分析技术：
