内容发布更新时间 : 2024/10/23 20:28:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

循环伏安法测定铁氰化钾

一、实验目的：

(1) 学习固体电极表面的处理方法； (2) 掌握循环伏安仪的使用技术；

(3) 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响

二、实验原理：

铁氰化钾离子[Fe（CN）6]3--亚铁氰化钾离子[Fe（CN）6]4-氧化还原电对的标准电极电位为

[Fe（CN）6]3- + e-= [Fe（CN）6]4-φθ= 0.36V(vs.NHE) 电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为 φ=φθ’+ RT/Fln(COx/CRed)

在一定扫描速率下，从起始电位（0.110V）正向扫描到转折电位（0.181V）期间，溶液中[Fe（CN）6]4-被氧化生成[Fe（CN）6]3-，产生氧化电流；当负向扫描从转折电位（0.181V）变到原起始电位（0.110V）期间，在指示电极表面生成的[Fe（CN）6]3-被还原生成[Fe（CN）6]4-，产生还原电流。为了使液相传质过程只受扩散控制，应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。在

-5-10.1MNaCl溶液中[Fe（CN）电子转移速率大，6]的扩散系数为0.63×10cm.s；

为可逆体系（1MNaCl溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2cm·s-1）。溶液中的溶解氧具有电活性，用通入惰性气体除去。

三、仪器和药品

LK98B型循环伏安仪，X-Y记录仪，银电极，铂丝电极，饱和甘汞电极，电解池，移液管等。

0.10 Mol*L-1 K3[Fe(CN)6], 1.00 Mol*L-1 NaCl

四、实验步骤：

（1）指示电极的预处理铂电极用Al2O3粉末（粒径0.05 μm）将电极表面抛光，然后用蒸馏水清洗。

（2）支持电解质的循环伏安图在电解池中放入30 mL 1,0 mol?L-1 NaCl溶液，插入电极，以新处理的铂电极为指示电极，铂丝电极为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，进行循环伏安仪设定，扫描速率为50 mV/s;起始电位为-0.2 V；终止电位为+0.8 V。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。

（3）K3[Fe（CN）6]溶液的循环伏安图分别作加入0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL的K3[Fe（CN）6]溶液（均含支持电解质NaCl浓度为1.0 mol?L-1）循环伏安图。

（4）不同扫描速率K3[Fe（CN）6]溶液的循环伏安图在加入2.0 mL K4 [Fe（CN）6]溶液中，以10mV/s、100 mV/s、150 mV/s、200 mV/s,在-0.2至+0.8 V电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。

五、数据记录及处理

1．所得的峰高和峰电流、峰电压如下：

NaCl的的加入量量（mL） （mL） 30 30 30 30 30 30 30 30 30 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 K3[Fe（CN）6] K3[Fe（CN）6] 的浓度 0 0.0016 0.0032 0.0048 0.0064 0.0064 0.0064 0.0064 0.0064 氧化还原氧化电流 还原电流 △ Φ 电压 电压（mV/s） （uA） （uA） （V） （V） （V） 扫描速率50 50 50 50 50 10 100 150 200 \\ 0.222 0.219 0.219 0.215 0.218 0.215 0.209 0.204 \\ 24.9745 48.2897 70.137 95.5287 45.1521 134.6420 157.2931 179.7535 \\ 0.291 0.293 0.292 0.293 0.290 0.291 0.299 0.299 \\ -25.1818 -49.1723 -68.5120 -95.4855 -44.8730 -136.0920 -159.0839 -177.3298 \\ 0.069 0.074 0.073 0.078 0.072 0.076 0.090 0.095

２．分别以氧化电流和还原电流对K3[Fe（CN）6]溶液浓度作图

K3[Fe（CN）6]的浓度 0.0016 0.0032 0.0048 0.0064 氧化电流（uA） 还原电流（uA） ipc/ ipa 24.9745 48.2897 70.6137 95.5287 -25.1818 -49.1723 -68.5120 -95.4855 -0.9918 -0.9821 -1.8335 -1.0004 表1

氧化电流（uA）15010050000.0020.0040.0060.0080.01浓度

系列1线性 (系列1)图1

0还原电流（uA）-200-40-60-80-100-1200.0020.0040.0060.0080.01系列1线性 (系列1)浓度

图2

由以上两张图可知峰电流与浓度成正比

３.分别以ipa和 ipc对v1/作图