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实验五线性扫描伏安法和循环扫描伏安法

一．实验目的

1、了解线性扫描伏安法和循环扫描伏安法的特点和基本原理。

2、掌握线性扫描伏安法的定量分析方法。、

3、了解循环扫描伏安法在研究电极机理方面的应用。

二、基本原理

1、线性扫描伏安法

线性扫描伏安法是在电极上施加一个线性变化的电压，即电极电位是随外

加电压线性变化记录工作电极上的电解电流的方法。记录的电流随电极电位变化

的曲线称为线性扫描伏安图。可逆电极反应的峰电流可由下式表示：

1/2*1/251/21/2*

Ip=0.4463nFADoCo(nFv/RT)=5.99*10n3/2AdovCo（1）

式中n为电子交换数，A为电极有效面积，Do为反应物的扩散数，v为

电位扫描速度，Co*为反应物（氧化态）的本体浓度。也可简化为（A不变时）

1/2

ip=kvCo*（2）

即峰电流与扫描速度的1/2次方成正比，与反应物的本体浓度成正比。

这就是线性扫描伏安法定量分析的依据。

对于可逆电极反应，峰电位与扫描速度无关，

Ep=E1/2±1.1RT/nF（3）

但当电位反应为不可逆时（准可逆或完全不可逆）。Ep随扫描速度增大而

负（正）移。

2、循环伏安法

循环伏安法的原理同线性扫描伏安法相同，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，电势范围是使电极上能交替发生不

同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。只是比线性扫描伏安法多了一个

回归。所以称为循环伏安法。循环伏安法是电化学方法中最常用的实验技术。循

环伏安法有两个重要的实验参数，一个峰电位之比，二是峰电位之差。对于可逆

电极反应，峰电流之比iPc/ipa的绝对值约等于1。峰电流之差约为59.6mv（25℃）。

△Ep=2.22RT/nF（4）

三．仪器和试剂

1.电化学分析系统

2.三电极系统：玻碳电级为工作电极，Ag/Agcl电极为参比电极，铂钛电极为

对极。

-3

3.1.0×10mol/L铁氰化钾溶液

四．实验步骤

1.选择仪器实验方法：电位扫描技术——线性扫描伏安法或循环伏安法。

2.玻璃电极和铂钛电极用金相砂纸将电极表面抛光，然后用蒸馏水喜庆洗清。

3.线性扫描伏安法实验：

-3

以1.0×10mol/L铁氰化钾溶液为实验溶液。分别设置扫描速度0.02，0.05，

0.10，0.20，0.30V/S记录线性扫描伏安图并将实验数据记入表格。

4.循环伏安法实验：

-3

以1.0×10mol/L铁氰化钾溶液为实验溶液。分别设置扫描速度0.02，0.05，

0.10，0.20，0.30V/S记录线性扫描伏安图并将实验数据记入表格。

五．数据处理

表1线性扫描伏安法实验结果

扫描速度(V/S)0.020.050.100.200.30

-6-6-6-6-6

峰电流（ip）峰电流一3.079*105.267*106.351*105.499*107.762*10

（A）-6-6-6-6