Nguyên tắc:
Để tiến hành phân tích bằng phương pháp Von- Ampe hòa tan người ta dùng bộ thiết bị gồm một máy cực phổ tự ghi và một bình điện phân gồm 3 hệ cực: cực làm việc là cực giọt thủy ngân tĩnh hoặc cực rắn đĩa, cực so sánh có thế không đổi thường là cực calomen hoặc cực bạc clorua có bề mặt lớn và cực phù trợ Pt. Nắp bình điện phân còn một lỗ để dẫn một luồng khí trơ (N2, Ar…) vào dung dịch phân tích để loại oxi hòa tan trong dung dịch.
Quá trình chung của phương pháp Von- Ampe hòa tan gồm hai giai đoạn: - Giai đoạn điện phân để làm giàu chất cần phân tích lên bề mặt cực đo dưới dạng một kết tủa (kim loại, hợp chất khó tan): trong quá trình điện phân thì phải chọn thế thích hợp và giữ không đổi trong suốt quá trình. Dung dịch
được khuấy suốt trong quá trình điện phân. Nếu dùng cực rắn đĩa quay thì cho cực quay với tốc độ không đổi (từ 1000 - 4000 vòng/phút để đảm bảo chuyển động của chất lỏng là sự chảy tầng chứ không phải là chuyển động xoáy). Nếu dùng cực rắn tĩnh hoặc cực thủy ngân tĩnh thì dùng máy khuấy từ và giữ tốc độ khuấy không đổi trong suốt quá trình điện phân. Thời gian điện phân được chọn tùy thuộc vào nồng độ của chất cần xác định trong dung dịch phân tích và kích thước của cực làm việc.
- Hòa tan kết tủa làm giàu trên điện cực bằng cách phân cực ngược làm việc và ghi đường Von- Ampe hòa tan. Nếu điện phân là quá trình khử catot ở thế không đổi Eđp thì khi hòa tan cho thế quét với tốc độ không đổi và đủ lớn về phía các giá trị dương hơn. Như vậy trong trường hợp này quá trình hòa tan là quá trình anot và phương pháp phân tích được gọi là Von- Ampe hòa tan anot. Trường hợp ngược lại, nếu điện phân là quá trình oxi hóa anot chất phân tích để kết tủa nó lên bề mặt cực, thì quá trình phân cực hòa tan là quá trình catot và sự xác định có tên gọi là Von- Ampe hòa tan catot.
Trên đường Von- Ampe hòa tan xuất hiện pic của chất cần xác định. Cũng gần tương tự như sóng cực phổ dòng một chiều hoặc các đường cực phổ sóng vuông, cực phổ xung trong phương pháp Von- Ampe hòa tan, thế ứng với cực đại của pic Ecđ và chiều cao của pic Icđ tuy phụ thuộc vào nhiều yếu tố rất phức tạp, nhưng trong các điều kiện tối ưu và giữ không đổi một số yếu tố, thì Ecđ đặc trưng cho bản chất chất phân tích và Icđ tỷ lệ thuận với nồng độ của nó trong dung dịch. Vì vậy là cơ sở cho phép phân tích định tính và định lượng như ở các phương pháp phân tích cực phổ.
Điện cực giọt thủy ngân treo (HMDE):
Điện cực HMDE là một điện cực được sử dụng phổ biến nhất trong phương pháp Von- Ampe hòa tan. Điện cực HMDE là một giọt Hg hình cầu có kích thước được treo trên đầu cuối của một mao quản thủy tinh đường kính
trong khoảng 0,15 đến 0,5 mm. Sau mỗi phép ghi đo, giọt Hg bị cưỡng bức rơi ra khỏi mao quản, để được thay thế bằng một giọt mới tương tự.
Ưu điểm của điện cực HMDE là có quá thế hidro cao khoảng - 1,5V trong môi trường kiềm và trung tính; - 1,2V trong môi trường axit nên có khoảng thế phân cực rộng có thể sử dụng để xác định nhiều kim loại, á kim cũng như các hợp chất hữu cơ khác nhau. Mặt khác điện cực HMDE cho các kết quả phân tích có độ lặp lại cao. Điểm hạn chế của điện cực HMDE là khó chế tạo và rất khó tạo ra các giọt Hg có kích thước lặp lại và không cho phép xác định các kim loại có thế hòa tan dương hơn Hg như: Ag, Au…
Các kỹ thuật ghi đo đương Von- Ampe hòa tan:
- Kỹ thuật Von- Ampe hòa tan xung vi phân (Differential Pulse Stripping Voltammetry-DPSV).
- Kỹ thuật Von- Ampe hòa tan sóng vuông.