循环伏安法电极参数的测定.docx

一、实验目的(1) 学习金电极表面的处理方法；(2) 熟悉循环伏安测定的实验技术；(3) 掌握循环伏安仪的实验原理、实验参数的确定、实验数据的处理及分析二、实验原理伏安法是以固态电极作工作电极电解被分析物质的稀溶液，并根据电流-电压曲线进行分析的方法根据所施加的电压类型和扫描方式的不同，伏安法可分为循环伏安法、线性扫描伏安法、差分脉冲伏安法、溶出伏安法、方波伏安法等本实验采用循环伏安法测铁氰化钾电极反应参数[Fe(CN)6]3-/[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-呱=0.36V电极电位与电极表面活度的Nernst方程式9=9e'+RT/Fln(COx/CRed)对于可逆的电极反应，峰电流方程式可以表示如下：ip=2.69x105n3/2D1/2v1/2Ac从上式可以看出，在一定的实验条件下，峰电流ip与扫速的二分之一次方(v1/2)或被测物质的浓度c成正比£ioa0.0.O-6-0204060got/S馅坏伏富佚的典型澈发信号三角波电位，转换电位为(K8V和-0,2V(vs-SCE)循环伏安法是一种采用三电极系统(工作电极，参比电极和辅助电极)的电化学研究方法。

该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描(如图1)，电势范围是使电极上能交替发生不同的氧化和还原反应，并记录电流-电势(i-E)曲线，称为循环伏安曲线循环伏安曲线显示一对峰，称为氧化还原峰如图2所示，对于[Fe(CN)6]3-,当电位从正向负扫描时，溶液中[Fe(CN)6]3-在电极上发生还原反应，生成[Fe(CN)6]4-，产生还原波，其峰电流为i，峰电位为E；当逆向扫描时，电极表pcpc面生成的[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-，产生氧化电流，其峰电流为i，峰电位为Epapa峰电位差AE=E-E,EQ,=(EE+E)/2papcpapc若AE=56.5/n，且i/i=1，则整个反应为可papc逆反应；AE>56.5/n，i/i<1，则整个反应papc为不可逆反应三、实验试剂与仪器仪器：上海辰华CHI650D电化学工作站；三电极系统(玻碳工作电极、铂丝辅助电极和Ag/AgCl参比电极)；超声系统；比色管；电解池；移液管试剂：10mmol・L-iK3[Fe(CN)6]；0.1mol・L-iKC1四、实验步骤1. 配制1mmol・L-iK3[Fe(CN)6]溶液移取10mmol・L-1K3[Fe(CN)6]1.00mL于10mL比色管中，然后各加入1mL0.1mol/L的支持电解质KCl溶液，水定容，摇匀，配制成1mmol・L-iK3[Fe(CN)6]溶液。

2. 工作电极的预处理金电极用A12O3粉末(粒径0.05pm)将电极表面抛光，然后用蒸馏水清洗3. 测定1mmol・L-iK3[Fe(CN)6]溶液的循环伏安曲线将步骤1配的1mmol・L-iK3[Fe(CN)6]溶液放入电解池中，以三电极(以新处理的金电极为工作电极，铂丝电极为辅助电极，Ag/AgCl电极为参比电极)系统进行循环伏安法设定，扫描速度为100mV/s，起始电位为+0.4V，终止电位为-0.4V开始循环伏安扫描，保存循环伏安图4.以不同的扫速测定K3[Fe(CN)6]溶液循环伏安图曲线将步骤3的扫描速率改变，扫描速率分别为0.05mV/s、0.1mV/s、0.04mV/s、0.06mV/s、0.08mV/s、0.1mV/s、0.15mV/s和0.2mV/s；起始电位为+0.4；终止电位为-0.4V开始循环伏安扫描，记录循环伏安图五、数据处理1.从K3[Fe（CN）6]溶液的循环伏安图，读出i、i、E、E的值；计算36papcpapaipa/ipc的值，AE和E'值；说明K3[Fe（CN）』在NaCl溶液中电极过程的可逆性浓度（mol/L）i（yA）paipc（yA）pcipa/paipcEpa（V）pcpaEpc（V）AE（V）E。

'V）0.0012•分别以i、i对Vi/2作图，说明峰电流与扫描速率间的关系，并计算扩散papc系数（金电极直径d=2mm）扫描速率扫描速率V1/2（mv/s）（mv/s）1/2i（yA）i（yA）E（V）E（V）papcpapc1020405060100150200250300五：问答题1、金电极的处理方法2、为何要在电解质和溶液处于静止的条件下进行电解。