铁氰化钾伏安曲线

铁氰化钾伏安曲线第一页，共二十一页，编辑于2023年，星期四实验目的：

1.学习循环伏安法测定电极反应参数的基本原理

2.熟悉伏安法测量的实验技术方法原理：循环伏安法是将循环变化的电压施加于工作电极和参比电极之间，记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系。扫描电压(V)时间/s循环伏安法的典型激发信号第二页，共二十一页，编辑于2023年，星期四

当工作电极被施加的扫描电压激发时，其上将产生响应电流，以电流对电位作图，称为循环伏安图。典型的循环伏安图如下：从从循环伏安图中可得到几个重要的参数：阳极峰电流（ipa)、阳极峰电位（Epa）、阴极峰电流（

ipc）、阴极峰电位（Epc）第三页，共二十一页，编辑于2023年，星期四循环伏安法能迅速提供电活性物质电极反应过程的可逆性、化学反应历程、电极表面吸附等许多信息。对可逆氧化还原电对的式量电位与Epc和Epa的关系为：

（1）而两峰的电位差值为：

（2）第四页，共二十一页，编辑于2023年，星期四对可逆体系的正向峰电流，由Randle-Savcik方程可表示为：（3）

根据（3）式与和c都是直线关系，对研究电极反应过程有重要意义。在可逆电极反应过程中，

（4）对一个简单的电极反应过程，式（2）和式（4）是判别电极反应是否可逆体系的重要依据。

第五页，共二十一页，编辑于2023年，星期四下图是在0.1mol/LKNO3

电解质中，2×10-3mol/LK3Fe(CN)6

在Pt盘工作电极上所反应得到的循环伏安曲线。第六页，共二十一页，编辑于2023年，星期四起始电位为+0.5V，沿负的电位扫描，当电位至Fe(CN)63-

的析出电位时，将产生阴极电流。阴极反应为：当电压扫至0V处转向开始阳极化扫描，电极电位正向变化至Fe(CN)64-

的析出电位时，聚集在电极表面的还原产物Fe(CN)64-

被氧化，阳极反应为：第七页，共二十一页，编辑于2023年，星期四抗坏血酸的测定的起始电位为0V，沿正的电位扫描，当电位至抗坏血酸的析出电位时产生阳极电流。阳极反应为：抗坏血酸的电极反应为不可逆体系，只产生氧化峰。第八页，共二十一页，编辑于2023年，星期四抗坏血酸的循环伏安曲线如下：第九页，共二十一页，编辑于2023年，星期四主要仪器：电化学工作站铂盘工作电极电极系统铂丝辅助电极Ag/AgCl参比电极玻碳电极第十页，共二十一页，编辑于2023年，星期四实验步骤1.工作电极的预处理。

将铂盘工作电极和玻碳电极用0.05μmAl2O3粉末抛光，用超声清洗器清洗3min，晾干备用。第十一页，共二十一页，编辑于2023年，星期四2.配制溶液（1）在5个10mL试管中分别加入2×10-2

mol/L的铁氰化钾溶液0，0.10mL，0.20mL，0.40mL，1.00mL，再各加入1mol/LKNO3溶液1.00mL，用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。第十二页，共二十一页，编辑于2023年，星期四（2）在5个10mL试管中分别加入2×10-2mol/L抗坏血酸溶液0，0.60mL,1.00mL,1.20mL，1.40mL,再各加入0.5mol/L的KH2PO4

溶液2.00mL，用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀。第十三页，共二十一页，编辑于2023年，星期四3.循环伏安法测量将配制的系列铁氰化钾溶液逐一转移至电解池中，插入干净的电极系统(工作电极为铂盘型工作电极)。起始电位+0.5V，转向电位0V，以50mV/s的扫描速度测量，记录循环伏安图。当测2×10-3mol/L的溶液时，逐一变化扫描速度：20mV/s,50mV/s,100mV/s,125mV/s,150mV/s,175mV/s,200mV/s进行测量。第十四页，共二十一页，编辑于2023年，星期四测定抗坏血酸溶液的工作电极为玻碳电极，起始电位0V，转向电位+1.0V，其他操作与测定铁氰化钾相同第十五页，共二十一页，编辑于2023年，星期四结果处理1.列表总结铁氰化钾的测定结果（Epa，Epc，

△Ep,ipa,ipc)2.列表总结抗坏血酸的测定结果（Epa，ipa,)3.绘制铁氰化钾的ipa和

ipc与相应浓度的c的关系曲线；绘制ipa和

ipc与相应ν1/2的关系曲线。4.绘制抗坏血酸的ipa与相应浓度的c的关系曲线；绘制ipa与ν1/2的关系曲线。5.求算铁氰化钾电极反应的n和。6.绘制抗坏血酸的Epa与ν的关系曲线第十六页，共二十一页，编辑于2023年，星期四数据处理铁氰化钾的测量结果：扫描速度为50mV/s浓度/10-4mol/LEpa/Vipa/μA

Epc/vipa/μA0000020.259

-0.1055

0.1800.199640.261-0.2461

0.1820.364680.262-0.5636

0.1850.7318200.263-1.537

0.1821.787第十七页，共二十一页，编辑于2023年，星期四铁氰化钾的ip与浓度c的关系曲线第十八页，共二十一页，编辑于2023年，星期四扫描速度/mV/sE

pc/Vipc/mAEpa/Vipa/mA200.1831.2080.262-1.052500.1821.7870.262-1.5371000.1802.4400.262-2.0701250.1802.6670.265-2.2781500.1802.9120.265-