鐵氰化鉀伏安曲線

鐵氰化鉀伏安曲線第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1.學(xué)習(xí)循環(huán)伏安法測(cè)定電極反應(yīng)參數(shù)的基本原理

2.熟悉伏安法測(cè)量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法原理：循環(huán)伏安法是將循環(huán)變化的電壓施加于工作電極和參比電極之間，記錄工作電極上得到的電流與施加電壓的關(guān)系。掃描電壓(V)時(shí)間/s循環(huán)伏安法的典型激發(fā)信號(hào)第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日

當(dāng)工作電極被施加的掃描電壓激發(fā)時(shí)，其上將產(chǎn)生響應(yīng)電流，以電流對(duì)電位作圖，稱為循環(huán)伏安圖。典型的循環(huán)伏安圖如下：從從循環(huán)伏安圖中可得到幾個(gè)重要的參數(shù)：陽極峰電流（ipa)、陽極峰電位（Epa）、陰極峰電流（

ipc）、陰極峰電位（Epc）第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日循環(huán)伏安法能迅速提供電活性物質(zhì)電極反應(yīng)過程的可逆性、化學(xué)反應(yīng)歷程、電極表面吸附等許多信息。對(duì)可逆氧化還原電對(duì)的式量電位與Epc和Epa的關(guān)系為：

（1）而兩峰的電位差值為：

（2）第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日對(duì)可逆體系的正向峰電流，由Randle-Savcik方程可表示為：（3）

根據(jù)（3）式與和c都是直線關(guān)系，對(duì)研究電極反應(yīng)過程有重要意義。在可逆電極反應(yīng)過程中，

（4）對(duì)一個(gè)簡單的電極反應(yīng)過程，式（2）和式（4）是判別電極反應(yīng)是否可逆體系的重要依據(jù)。

第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日下圖是在0.1mol/LKNO3

電解質(zhì)中，2×10-3mol/LK3Fe(CN)6

在Pt盤工作電極上所反應(yīng)得到的循環(huán)伏安曲線。第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日起始電位為+0.5V，沿負(fù)的電位掃描，當(dāng)電位至Fe(CN)63-

的析出電位時(shí)，將產(chǎn)生陰極電流。陰極反應(yīng)為：當(dāng)電壓掃至0V處轉(zhuǎn)向開始陽極化掃描，電極電位正向變化至Fe(CN)64-

的析出電位時(shí)，聚集在電極表面的還原產(chǎn)物Fe(CN)64-

被氧化，陽極反應(yīng)為：第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日抗壞血酸的測(cè)定的起始電位為0V，沿正的電位掃描，當(dāng)電位至抗壞血酸的析出電位時(shí)產(chǎn)生陽極電流。陽極反應(yīng)為：抗壞血酸的電極反應(yīng)為不可逆體系，只產(chǎn)生氧化峰。第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日抗壞血酸的循環(huán)伏安曲線如下：第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日主要儀器：電化學(xué)工作站鉑盤工作電極電極系統(tǒng)鉑絲輔助電極Ag/AgCl參比電極玻碳電極第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)步驟1.工作電極的預(yù)處理。

將鉑盤工作電極和玻碳電極用0.05μmAl2O3粉末拋光，用超聲清洗器清洗3min，晾干備用。第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日2.配制溶液（1）在5個(gè)10mL試管中分別加入2×10-2

mol/L的鐵氰化鉀溶液0，0.10mL，0.20mL，0.40mL，1.00mL，再各加入1mol/LKNO3溶液1.00mL，用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日（2）在5個(gè)10mL試管中分別加入2×10-2mol/L抗壞血酸溶液0，0.60mL,1.00mL,1.20mL，1.40mL,再各加入0.5mol/L的KH2PO4

溶液2.00mL，用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日3.循環(huán)伏安法測(cè)量將配制的系列鐵氰化鉀溶液逐一轉(zhuǎn)移至電解池中，插入干凈的電極系統(tǒng)(工作電極為鉑盤型工作電極)。起始電位+0.5V，轉(zhuǎn)向電位0V，以50mV/s的掃描速度測(cè)量，記錄循環(huán)伏安圖。當(dāng)測(cè)2×10-3mol/L的溶液時(shí)，逐一變化掃描速度：20mV/s,50mV/s,100mV/s,125mV/s,150mV/s,175mV/s,200mV/s進(jìn)行測(cè)量。第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日測(cè)定抗壞血酸溶液的工作電極為玻碳電極，起始電位0V，轉(zhuǎn)向電位+1.0V，其他操作與測(cè)定鐵氰化鉀相同第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日結(jié)果處理1.列表總結(jié)鐵氰化鉀的測(cè)定結(jié)果（Epa，Epc，

△Ep,ipa,ipc)2.列表總結(jié)抗壞血酸的測(cè)定結(jié)果（Epa，ipa,)3.繪制鐵氰化鉀的ipa和

ipc與相應(yīng)濃度的c的關(guān)系曲線；繪制ipa和

ipc與相應(yīng)ν1/2的關(guān)系曲線。4.繪制抗壞血酸的ipa與相應(yīng)濃度的c的關(guān)系曲線；繪制ipa與ν1/2的關(guān)系曲線。5.求算鐵氰化鉀電極反應(yīng)的n和。6.繪制抗壞血酸的Epa與ν的關(guān)系曲線第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)處理鐵氰化鉀的測(cè)量結(jié)果：掃描速度為50mV/s濃度/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第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日鐵氰化鉀的ip與濃度c的關(guān)系曲線第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日掃描速度/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