循环伏安法测定铁氰化钾.docxVIP

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0.1MNaCl溶液中[Fe（CN）6]的扩散系数为0.63×10-5cm.s-1；电子转移速率大，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的量（mL）K3[Fe（CN）6]的加入量（mL）K3[Fe（CN）6]的浓度扫描速率（mV/s）氧化电压（V）氧化电流（uA）还原电压（V）还原电流（uA）Φ（V）300050\\\\\300.50.0016500.22224.97450.291-25.18180.069301.00.0032500.21948.28970.293-49.17230.074301.50.0048500.21970.1370.292-68.51200.073302.00.0064500.21595.52870.293-95.48550.078302.00.0064100.21845.15210.290-44.87300.072302.00215134.64200.291-136.09200.076302.00209157.29310.299-159.08390.090302.00204179.75350.299-177.32980.095２．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0.00160.00320.00480.0064氧化电流（uA）24.974548.289770.613795.5287还原电流（uA）-25.1818-49.1723-68.5120-95.4855ipc/ ipa-0.9918-0.9821-1.8335-1.0004表1图1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V (mV/S)1050100150200V1/23.167.0710.0012.2514.14氧化电流（uA）45.152195.5287134.6420157.2931179.7535还原电流（uA）-44.8730-95.4855-136.0920-159.0839-177.3298ipc/ ipa-1.0062-1.0045-0.9893-0.9887-1.0137表2图3图4由以上两张图可知：峰电流与扫描速率的1/2次方成正