循环伏安法测定亚铁氰化钾
循环伏安法测定铁氰化钾实验讲义
[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。
[实验原理]铁氰化钾离子-亚铁氰化钾离子：])([])([6463CN Fe K CN Fe K ⇔氧化还原电对的标准电极电位：V 36.00=ϕ峰电流方程： 循环伏安法产生氧化电流。
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。
实验前电极表面要处理干净。
在0.10 mol.L -1 NaCl 溶液中[Fe(CN)6]的扩散系数为0.63×10-5 cm.s -1；电子转移速率大，为可逆体系（1.0 mol.L -1 NaCl 溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm ·s -1）。
[注意事项和问题]1.实验前电极表面要处理干净。
2. 扫描过程保持溶液静止。
3. 若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。
53/21/21/2p 2.6910i n ACD v =⨯i —E 曲线[实验步骤]1. 指示电极的预处理铂电极用Al 2O 3粉末（粒径0.05 µm）将电极表面抛光，然后用蒸馏水超声清洗3min.。
2.配制溶液配制2⨯10-2、2⨯10-3 、8⨯10-4、2⨯10-4 mol ·L -1的K 3[Fe(CN)6]溶液。
3. 不同扫描速率K 3[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图先对10-3mol·L -1K 3 [Fe(CN)6]溶液（含支持电解质KNO 3浓度为0.50 mol·L -1, 通氮气除氧5min ）以20mV/s 在+0.8至-0.2V 电位范围内扫描循环伏安图。
再对上述溶液以10、40、60、80、100、200mV/s ，在+0.8至-0.2V 电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。
4. 不同浓度K 3[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图在10-4、4⨯10-4、10-2 mol·L -1 K 3[Fe(CN)6]溶液（均含支持电解质KNO 3浓度为0.50 mol·L -1, 通氮气除氧5min ）中，以20mV/s ，在-0.2至+0.8V 电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。
铁氰化钾循环伏安法有关性质的测定
实验五铁氰化钾循环伏安法有关性质的测定一. 实验目的掌握循环伏安法（CV）基本操作；了解可逆电化学过程及条件电极电位的测定；获得峰电流随电位扫描速度的变化曲线，获得峰电流随溶液浓度的变化函数关系；并学会电化学工作站仪器的使用。
二. 循环伏安法原理电化学中随着氧化还原反应的进行，会导致电流和电位的变化。
其中根据公式峰电流与电位扫描速度的1/2次方、溶液浓度成正比。
对于循环伏安法，扫描图像中前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。
因此．一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。
三. 实验仪器和药品铁氰化钾溶液、氯化钾溶液、铝粉、四个25ml容量瓶、电化学工作站，银电极，铂碳电极，银丝电极四. 实验步骤打开电脑并将仪器预热20分钟，打开电化学工作站操作界面。
将铁氰化钾标准溶液转移至电解池中 插入三支电极连接。
以标准的铁氰化钾溶液测试未磨电极的循环伏安曲线，看电位差的大小；超过100mv则用粗细的铝粉抛光铂碳电极，使得电位差在70--80以下；确定各参量：起始电位在0.5V左右，扫速为10、20、40、80、160mv/s，灵敏度为10-5--10-6，以标准铁氰化钾溶液测定不同扫速下的伏安曲线，测定并保存；配制4组不同浓度的铁氰化钾溶液：0.1、0.2、0.5、1.0ml 的铁氰化钾标准溶液于容量瓶中，在加入5ml氯化钾溶液，定容；控制参量：扫速为80，每个浓度6段三次扫描，依次对四组溶液测定伏安曲线，导出实验数据和曲线。
五．数据处理实验参数设定：打磨后电位差为81mv左右，比较合理。
亚铁氰化钾溶液的条件电极电位：从浓度和电位的表格中，可以根据浓度和电位做出曲线图，根据截距求出初始电位和条件电极电位。
测定峰电流和浓度关系时：Init E (V) = 0 High E (V) = 0.5 Low E (V) = 0 Init P/N = PScan Rate (V/s) = 0.08 Segment = 6 Sample Interval (V) = 0.001Quiet Time (sec) = 2 Sensitivity (A/V) = 1e-5测定峰电流和扫速关系时：Init E (V) = 0 High E (V) = 0.5 Low E (V) = 0 Init P/N = PScan Rate (V/s) = 0.02 Segment = 2 Sample Interval (V) = 0.001Quiet Time (sec) = 2 Sensitivity (A/V) = 1e-5数据表：峰电流和扫速数据表：0.1 0.2 0.5 10.226 0.226 0.231 0.24110mv20mv40mv80mv160mvSegment 1:Segment 1:Segment 1:Segment 1:Segment 1:Ep = 0.227V Ep = 0.226V Ep = 0.231V Ep = 0.239V Ep = 0.248Vip = -3.549e-6A ip = -5.605e-6A ip = -8.951e-6A ip = -1.245e-5A ip = -1.924e-5A Ah = -2.377e-5C Ah = -1.801e-5C Ah = -1.522e-5C Ah = -1.150e-5C Ah = -9.455e-6C Segment 2:Segment 2:Segment 2:Segment 2:Segment 2:Ep = 0.145V Ep = 0.140V Ep = 0.136V Ep = 0.126V Ep = 0.120Vip = 5.963e-6A ip = 8.119e-6A ip = 1.095e-5A ip = 1.437e-5A ip = 1.915e-5A Ah = 3.933e-5C Ah = 2.807e-5C Ah = 1.956e-5C Ah = 1.398e-5C Ah = 9.846e-6C曲线图：浓度和峰电流曲线图：所加体积ml0.10.20.51峰电流均值/10-6 2.6243 4.26310.65321.29峰电流和浓度的表格：0.1ml0.2ml0.5ml 1.0mlSegment 1:Segment 1:Segment 1:Segment 1:Ep = 0.226V Ep = 0.226V Ep = 0.231V Ep = 0.241Vip = -2.606e-6A ip = -3.670e-6A ip = -9.316e-6A ip = -1.788e-5A Ah = -2.189e-6C Ah = -2.997e-6C Ah = -8.084e-6C Ah = -1.722e-5C Segment 2:Segment 2:Segment 2:Segment 2:Ep = 0.144V Ep = 0.140V Ep = 0.132V Ep = 0.121Vip = 2.614e-6A ip = 4.106e-6A ip = 1.047e-5A ip = 2.132e-5A Ah = 2.090e-6C Ah = 3.476e-6C Ah = 9.477e-6C Ah = 2.124e-5C Segment 3:Segment 3:Segment 3:Segment 3:Ep = 0.226V Ep = 0.226V Ep = 0.232V Ep = 0.241Vip = -2.433e-6A ip = -3.807e-6A ip = -9.191e-6A ip = -1.705e-5A Ah = -2.025e-6C Ah = -3.105e-6C Ah = -8.032e-6C Ah = -1.634e-5C Segment 4:Segment 4:Segment 4:Segment 4:Ep = 0.144V Ep = 0.140V Ep = 0.131V Ep = 0.121Vip = 2.623e-6A ip = 4.292e-6A ip = 1.067e-5A ip = 2.133e-5A Ah = 2.092e-6C Ah = 3.622e-6C Ah = 9.763e-6C Ah = 2.123e-5C Segment 5:Segment 5:Segment 5:Segment 5:Ep = 0.226V Ep = 0.226V Ep = 0.232V Ep = 0.241Vip = -2.428e-6A ip = -3.940e-6A ip = -9.339e-6A ip = -1.708e-5A Ah = -2.015e-6C Ah = -3.221e-6C Ah = -8.149e-6C Ah = -1.640e-5C Segment 6:Segment 6:Segment 6:Segment 6:Ep = 0.145V Ep = 0.140V Ep = 0.131V Ep = 0.121Vip = 2.636e-6A ip = 4.391e-6A ip = 1.082e-5A ip = 2.132e-5A Ah = 2.069e-6C Ah = 3.690e-6C Ah = 9.877e-6C Ah = 2.117e-5C。
10循环伏安法测定亚铁氰化钾
10循环伏安法测定亚铁氰化钾循环伏安法是一种重要的电化学分析方法，能够对材料的电子结构和化学反应进行表征。
本文将以亚铁氰化钾为例，介绍如何通过循环伏安法来测定其电化学性质。
一、原理循环伏安法通过在两个电极上施加一定电压，并记录电流随时间的变化，从而探测被测试物质的电化学性质。
具体来说，该方法的基本原理如下：当两个电极处于化学反应体系中时，它们之间的电压将导致一些电荷在电解质中移动。
这些移动的电荷会引发电流的变化，在循环伏安曲线中呈现为一系列的红氧电位对（根据溶液pH值，实验时可能使用氢氧化钠和硝酸钾来调节电位）。
此外，伏安法还可以利用氧化还原反应来对化合物进行定量分析。
对于亚铁氰化钾，在伏安曲线上它的还原峰是特别明显的，因此继续对这种化合物进行分析的话，可以对还原峰的参数进行计算。
根据法拉第第一定律，还原峰的面积可以表示还原物质的数量。
进一步地，还原峰的峰高和它的半宽则可以用来推断电极和电解质之间的电荷转移速率和均匀性。
而还原和氧化峰之间的电压差则可以用来计算化学反应的电动势。
二、实验步骤1、制备溶液亚铁氰化钾一般用0.1M的KCl溶液来进行循环伏安实验。
制备KCl溶液时，首先要称取出一定量的KCl，将其加入去离子水中并搅拌，使其充分溶解。
然后，用清水或HCl进行中和，使其pH值达到7左右。
根据需要进行调整，确保连接质心穿过pH中性点。
2.电极的准备在进行实验前，需要先准备电极。
普通的三电极系统通常由工作电极、参比电极和对电极组成，其中工作电极通常是超薄玻碳电极或铂电极。
参比电极一般是Ag/AgCl电极，对电极为铂网电极。
首先，要将工作电极和参比电极分别清洁。
将它们浸入去离子水或酒精中去除表面的沉积物。
如果它们仍然有膜残留，可以使用氨水清洗。
接下来，把工作电极和参比电极放置在酒精和水混合物中，让它们干燥。
然后，在工作电极上沾上一层磨粒，这将帮助均匀分布电极的磨损。
最后，将电极官网在HF溶液中刷洗，这将清除电极的铅，切确地确定表面积。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
循环伏安法测定铁氰化钾电极反应过程一、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、试验原理循环伏安法(CV)是最重要的电分析化学研究方法之一。
在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等研究领域得到了广泛应用。
由于其操作简便、图谱解析直观，因而一般是电分析化学的首选方法。
CV方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曲线。
这种方法也常称为三角波线性电位扫描方法。
图1中表明了施加电压的变化方式：起扫电位为+0.8V，反向/起扫电位为-0.2V，终点又回扫到+0.8V，扫描速度可从斜率反映出来，其值为50mV/s。
虚线表示的是第二次循环。
一台现代伏安仪具有多种功能，可方便地进行一次或多次循环，任意变换扫描电压范围和扫描速度。
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。
以该电流（纵坐标）对电位（横坐标）作图，称为循环伏安图。
典型的循环伏安图如图2所示。
该图是在1.0mol/L的KNO3电解质溶液中，6×10-3mol/L 的K3Fe(CN)6在Pt工作电极上反应得到的结果。
从图可见，起始电位Ei为+0.8V（a点），电位比较正的目的是为了避免电极铁氰化钾电解。
在一定扫描速率下，从起始电位（0.8V）正向扫描到转折电位（0.181V）期间，溶液中[Fe（CN）6]3-被还原生成[Fe（CN）6]4-，产生阴极电流（b点）；随着电位变负，阴极电流迅速增加（bcd曲线），直至电极极表面[Fe（CN）6]3-浓度趋近零，电流在d点达到高峰，然后迅速衰减（def）因为表面附近溶液中的[Fe（CN）6]3-几乎全部转变为[Fe（CN）6]4-而耗尽，即所谓贫乏效应，当电压扫直-0.15v，虽然已经转向开始阳极扫描，但此时电极电位相当负，扩散至电极表面的[Fe（CN）6]3-仍在不断还原，故仍呈阴极电流而不是阳极电流。
循环伏安法
循环伏安法测定亚铁氰化钾（化学二班 兰小霞 41007070） 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1.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)2.电极电位与电极表面活度的Nernst 方程式为3.峰电流与电极表面活度的Cotroll 方程4.循环伏安法在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2 V ）正向扫描到转折电位（+0.8 V ）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（+0.8 V ）变到原起始电位（-0.2 V ）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。
Redox '0palnc c nFRT +=∆ϕϕcvADni 2/12/12/35p1069.2⨯=i —E曲线三．仪器与试剂仪器：LK98电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池大多电解池以玻璃制造（偶有石英），可以根据需要加工设计成各种形 状。
试剂：0.50 mol ·L -1 K 4 [Fe(CN)6]; 1.0 mol ·L -1 NaCl四．实验步骤1. 指示电极的预处理：铂电极用Al 2O 3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0.10 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100 mV ·s -1；起始电位为-0.2 V ；终止电位为+0.8 V 。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
循环伏安法测定铁氰化钾电极反应过程一、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、试验原理循环伏安法(CV)是最重要的电分析化学研究方法之一。
在电化学、无机化学、有机化学、生物化学等研究领域得到了广泛应用。
由于其操作简便、图谱解析直观，因而一般是电分析化学的首选方法。
CV方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曲线。
这种方法也常称为三角波线性电位扫描方法。
图1中表明了施加电压的变化方式：起扫电位为+0.8V，反向/起扫电位为-0.2V，终点又回扫到+0.8V，扫描速度可从斜率反映出来，其值为50mV/s。
虚线表示的是第二次循环。
一台现代伏安仪具有多种功能，可方便地进行一次或多次循环，任意变换扫描电压范围和扫描速度。
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。
以该电流（纵坐标）对电位（横坐标）作图，称为循环伏安图。
典型的循环伏安图如图2所示。
该图是在1.0mol/L的KNO3电解质溶液中，6×10-3mol/L 的K3Fe(CN)6在Pt工作电极上反应得到的结果。
从图可见，起始电位Ei为+0.8V（a点），电位比较正的目的是为了避免电极铁氰化钾电解。
在一定扫描速率下，从起始电位（0.8V）正向扫描到转折电位（0.181V）期间，溶液中[Fe（CN）6]3-被还原生成[Fe（CN）6]4-，产生阴极电流（b点）；随着电位变负，阴极电流迅速增加（bcd曲线），直至电极极表面[Fe（CN）6]3-浓度趋近零，电流在d点达到高峰，然后迅速衰减（def）因为表面附近溶液中的[Fe（CN）6]3-几乎全部转变为[Fe（CN）6]4-而耗尽，即所谓贫乏效应，当电压扫直-0.15v，虽然已经转向开始阳极扫描，但此时电极电位相当负，扩散至电极表面的[Fe（CN）6]3-仍在不断还原，故仍呈阴极电流而不是阳极电流。
循环伏安法测定铁氰化钾的电化学行为
循环伏安法测定铁氰化钾的电化学行为一、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及方法。
2、熟悉CHI660电化学工作站的使用。
3、学会使用伏安极谱仪。
4、学会测量峰电流和峰电位。
二、实验原理循环伏安法(cyclic voltammetry ，CV ）是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫描电压，记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线，即循环伏安图。
从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。
可用来检测物质的氧化还原电位, 考察电化学反应的可逆性和反应机理, 判断产物的稳定性,研究活性物质的吸附和脱附现象; 也可用于反应速率的半定量分析等。
循环伏安在工作电极上施加一个线性变化的循环电压，记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线，对溶液中的电活性物质进行分析。
由于施加的电压为三角波，这种方法也称为三角波线性扫描极谱法。
U t + - + + -+ + - +三角波图1 电路的接法一次扫描过程中完成一个氧化和还原过程的循环，称为循环伏安法。
与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。
一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。
循环伏安法控制电极电位φ随时间t 从φi 线性变化增大（或减小）至某电位φτ后，相同速率线性减小（大）归到最初电位φi 。
其典型的CV 法响应电流对电位曲线(循环伏安图)如图1示。
图2. 循环伏安曲线图假如电位从φi 开始以扫描速度υ向负方向扫描, 置φi 较φ (研究电极的标 准电极电位)正得多, 开始时没有法拉第电流, 当电位移向φ 附近时, 还原电流 出现并逐渐增大, 电位继续负移时, 由于电极反应主要受界面电荷传递动力学控 A g /A g c l 铂盘电极制, 电流进一步增大, 当电位负移到足够负时, 达到扩散控制电位后, 电流则转至受扩散过程限制而衰减, 使i φ曲线上出现电流峰i pc , 对应的峰电位为φpc 。
循环伏安法测定铁氰化钾实验讲义
循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程[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。
[实验原理]铁氰化钾离子-亚铁氰化钾离子：])([])([6463CN Fe K CN Fe K ⇔ 氧化还原电对的标准电极电位：V 36.00=ϕ 峰电流方程：循环伏安法在一定扫描速率下，从起始电位（+0.8V ）正向扫描到转折电位（-0.2 V ）期间，溶液中[Fe(CN)6]3- -被还原生成[Fe(CN)6]4-，产生还原电流；当负向扫描从转折电位（-0.2 V ）变到原起始电位（+0.8 V ）期间，在指示电极表面生成的 [Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-，产生氧化电流。
53/21/21/2p2.6910i n ACD v =⨯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。
实验前电极表面要处理干净。
在0.10 mol.L -1 NaCl 溶液中[Fe(CN)6]的扩散系数为0.63×10-5 cm.s -1；电子转移速率大，为可逆体系（1.0 mol.L -1 NaCl 溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm ·s -1）。
[注意事项和问题]1.实验前电极表面要处理干净。
2. 扫描过程保持溶液静止。
3. 若实验中测得的条件电极电位和与文献值有差异，说明其原因。
i —E曲线循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程[实验步骤]1. 指示电极的预处理铂电极用Al 2O 3粉末（粒径0.05 µm）将电极表面抛光，然后用蒸馏水超声清洗3min.。
2.配制溶液配制2⨯10-2、2⨯10-3 、8⨯10-4、2⨯10-4 mol ·L -1的K 3[Fe(CN)6]溶液。
3. 不同扫描速率K 3[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图先对10-3mol·L -1K 3 [Fe(CN)6]溶液（含支持电解质KNO 3浓度为0.50 mol·L -1, 通氮气除氧5min ）以20mV/s 在+0.8至-0.2V 电位范围内扫描循环伏安图。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
学习循环伏安法在化学分析中的应用
循环伏安法在化学分析中广泛应用于 研究电化学反应机理、电极过程动力 学以及电化学传感器和电池性能等方 面。
通过该实验，学生将学习如何使用循 环伏安法来研究亚铁氰化钾的电化学 性质，了解其在化学分析中的应用和 实际意义。
了解亚铁氰化钾的性质和用途
亚铁氰化钾是一种无机盐，常用 于制备其他氰化物和铁氰化物。
随着电极电位的正移，亚铁氰化钾中 的铁离子可进一步被氧化，生成铁氰 化钾。
亚铁氰化钾在电极上吸附后，其中的 氰基发生电子转移，生成带负电荷的 氰根离子。
实验中通过测量电流随电压变化的曲 线，可以研究亚铁氰化钾在电极上的 氧化过程和反应机理。
03
实验步骤
实验前的准备
仪器设备
准备好循环伏安法测试 仪、电解池、恒温水浴 等设备，确保其性能良
关参数。
结果表述
将分析结果以表格或图表的形式 进行整理和表述，以便于后续的
总结和报告撰写。
04
结果与讨论
实验结果
亚铁氰化钾浓度与电流响应的关系
通过循环伏安法测定不同浓度的亚铁氰化钾溶液，发现随着浓度的增加，电流 响应逐渐增大。
实验重复性
对同一浓度的亚铁氰化钾溶液进行多次测定，结果表明实验重复性良好，相对 标准偏差小于2%。
05
结论
对实验结果的综合评价
实验结果准确度高
通过循环伏安法测定的亚铁氰化钾浓度与标准值相符，误差较小， 表明实验方法具有较高的准确度。
实验结果重复性好
在相同条件下，多次测定的结果较为一致，说明实验方法具有较 好的重复性。
实验操作简便
循环伏安法测定亚铁氰化钾的实验操作相对简单，所需试剂和设 备较为常见，适合于日常实验室操作。
循环伏安法测定铁氰化钾
循环伏安法测定铁氰化钾王燕燕 40507224一、实验目的1、学习固体电极的处理方法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= 0.36 V(vs.NHE) 电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为φ=φθ+ RT/Fln(C Ox/C Red)在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2 V）正向扫描到转折电位（+0.8 V）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（+0.8 V）变到原起始电位（-0.2 V）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1 M NaCl 溶液中[Fe（CN）6]的扩散系数为0.63×10-5 cm.s-1；电子转移速率大，为可逆体系（1 M NaCl溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm·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。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
五、数据记录与处理1、不同浓度的K4 [Fe（CN）6]溶液的i pa、i pc、E pa、E pc的值表 1 不同浓度的K4 [Fe（CN）6]溶液的i pa、 i pc、E pa、 E pc的数值表浓度（mol·L-1）Ipa (A) Ipc (A) Epa（V）Epc(V) Ipa /Ipc ΔEp（V）0.01 -1.228E-04 1.241E-04 0.241 0.136 0.990 0.1050.02 -2.565E-04 2.431E-04 0.269 0.128 -1.055 0.1410.04 -4.537E-04 4.433E-04 0.286 0.124 -1.023 0.1620.06 -5.379E-04 5.721E-04 0.288 0.126 -0.940 0.1620.08 -8.766E-04 8.403E-04 0.308 0.119 -1.043 0.189(1)峰电流的叠加图图 1 不同浓度下测定亚铁氰化钾循环伏安图叠加（2）以i pa、i pc分别对K4 [Fe（CN）6]溶液浓度作图图 2 氧化峰电流及还原峰电流与亚铁氰化钾浓度关系图由图知:峰电流与浓度呈线性正比关系2、不同扫描速率下0.04mol/L的氰化亚铁溶液的I pa、I pc、E pa、E pc表2不同扫描速率下0.04mol/L的氰化亚铁溶液的I pa、I pc、E pa、E pc数值表V(V·s-1) V^(1/2) Ipa (A) Ipc (A) Epa（V）Epc(V) Ipa /Ipc ΔEp（V）0.02 0.1414 2.459E-04 2.377E-04 0.265 0.145 1.034 0.1200.04 0.2000 -3.305E-04 3.155E-04 0.278 0.135 -1.048 0.1430.06 0.2449 -3.869E-04 3.662E-04 0.287 0.129 -1.057 0.1580.08 0.2828 -4.290E-04 4.021E-04 0.295 0.122 -1.067 0.1730.10 0.3162 -4.627E-04 4.564E-04 0.301 0.116 -1.014 0.185(1)峰电流的叠加图（2）分别以Ipa 和Ipc对V1/2作图，说明峰电流与扫描速率间的关系图 4 氧化峰电流及还原峰电流与扫描速率的关系图由图可知：峰电流ip与V1/2成正比3．电极的表面积i P=2.69×105n3/2D1/2v1/2Ac其中n为电子转移数，D为扩散系数（cm2/s），v为电位扫描速率（V/s）K4 [Fe(CN)6]的扩散系数D=6.61×10-6 cm2/s，n=1，c=0.04mol/L且由图又有i p=k v1/2k为i p与v1/2关系图的斜率k=1.21×10-3（选取R2较大的斜率）故k=2.69×105AD1/2c则A= k/（2.69×105D1/2c）= 4.3x10-5cm24．从上述数据中均可以看出i pa∕i pc近似等于1，可以判定其为可逆电极，ΔEp 与59mV相差较远，可能原因在于磨电极时处理的ΔEp较大，在100mV以上，故而误差较大。
10循环伏安法测定亚铁氰化钾
题目：循环伏安法测定亚铁氰化钾学校：陕西师范大学院系：化学化工学院姓名：党文姣学号： 413072622015年11月29日实验目的1、学习固体电极表面的处理方法。
2、掌握电化学工作站中循环伏安程序的使用技术。
3、了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响实验原理铁氰化钾离子-亚铁氰化钾离子氧化还原电对的标准电极电位为：[Fe(CN)6]3- + e- = [Fe(CN)6]4-= 0.36V (vs.NHE)电极电位与电极表面活度的Nernst方程为：φ=φθ+RTFlnc Oxc Red峰电流与电极表面活度的Cotroll方程i p=2.69×105n3/2AD1/2v1/2c其中：i p为峰电流；n为电子转移数；D为扩散系数；v为电压扫描速度；A为电极面积；c为被测物质浓度。
从循环伏安图可获得氧化峰电流i pa与还原峰电流i pc，氧化峰电位ψpa与还原峰电位ψpc。
对于可逆体系，氧化峰电流i pa与还原峰电流i pc绝对值的比值i pai pc≈1氧化峰电位ψpa与还原峰电位ψpc电位差为：：∆ψ=ψpa−ψpc=2.2RTnF≈0.058nV条件电位ψθ为：ψθ‘=ψpa+ψpc2在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2 V）正向扫描到转折电位（+0.6 V）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（+0.6 V）变到原起始电位（-0.2 V）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。
实验前电极表面要处理干净。
在0.10 mol·L-1NaCl溶液中K[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（1.0 mol·L-1NaCl溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm·s-1）。
铁氰化钾循环伏安法有关性质的测定
实验六铁氰化钾循环伏安法有关性质的测定一.实验目的掌握循环伏安法（CV）基本操作；掌握受扩散控制电化学过程的判别方法；了解可逆电化学过程及条件电极电位的测定；了解电化学一化学偶联反应过程的循环伏安特点。
并学会电化学工作站仪器的使用。
二.循环伏安法原理扫描电压呈等腰三角形。
如果前半部扫描（电压上升部分）为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描（电压下降部分）为还原产物重新被氧化的阳极过程。
因此.一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。
循环伏安法可用于研究化合物电极过程的机理、双电层、吸附现象和电极反应动力学•成为最有用的电化学方法之一05 T.9 紹坪悅宝网三.实验步骤1.电极表面抛光2.验证：亚铁氰化钾溶液中进行循环伏安扫描（电位差小于70mv）3.电极连接，参数设定（起始电位、电位扫描范围、扫描速度等）4.测定：峰电流随电位扫描速度的变化（处理在一张图上）5.反应模拟器（Simulation）:模拟实验（调节：模型、传递系数a标准速率常数k0等）四.数据处理1.计算亚铁氰化钾的条件电极电位；2•作出峰电流~扫速v 1/2图，判断是否是扩散控制过程。
峰电诲与标堆电极此碧的关系为"%十先g 缶由于扩散系数并没有实际测量，这里不做详细计算P^C^-nM 性iw 知” d 亠険"I"屮下 ~—■ Rt 4^up Cartpr^ &i 卢矗IL »：S^i Awr\|E|口蓬jT|回昼・・• r 刮土直 也■年■ | I 宴|Mu. 24.2DW 1* KI T«h - CVFit ： IfflM.IDBtf)It E(VJ«O.D£ HflheCVJwgift LcwElVi=gO5Smn 倉血 甘训■■ & bl 导烯rtiE zg 3-^ipi Iftrtrwei tV) * Q001 3«t TIP* |4] ■ g Svrti 眄 |AV| ■ - fl-5iffiM 1O.br —1册胡二0»力 —-1mM aDfrn —-1mM -SD bmimM lOO^riPotential / X扫描速度(V/s)0.01 0.02 0.04 0.08 0.1氧化峰电 流(卩A)-2.734 -3.669 -4.886 -6.500 -7.111FLU!»ia.1,Zb f JOLO/ 2E-0.26-65V•h? •"rb hTrt 勺峰电流--扫速的1/2丄TV5D二=#==】峰电流一扫速的丄/2由上图，峰电流与扫速的1/2在误差允许范围内成正比，所以该过程是扩散控制过程。
(新)实验四 循环伏安法测定亚铁氰化钾的电极反应过程
循环伏安法测定亚铁氰化钾的电极反应过程一、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(C Ox /C Red )-0.20.00.20.40.60.8-0.0005-0.0004-0.0003-0.0002-0.00010.00000.00010.00020.0003i pai pcI /m AE /V vs.Hg 2Cl 2/Hg,Cl-在一定扫描速率下，从起始电位(-0.20V)正向扫描到转折电位(0.80 V)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(0.80V)变到原起始电位(-0.20V)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]4-]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、仪器与试剂MEC-16多功能电化学分析仪（配有电脑机打印机）；玻碳圆盘电极(表面积0.025 cm 2)或铂柱电极；铂丝电极；饱和甘汞电极；超声波清洗仪；电解池；氮气钢瓶。
容量瓶：250 mL 、100mL 各2个，25 mL 7个。
铁氰化钾的循环伏安测试
Lபைடு நூலகம்GO
铁氰化钾的循环伏安测试
由图可知，K4 [Fe（CN）6]在 玻碳电极上发生氧化还原反应，氧 化峰电位是Epa=295 mV，峰电流 是ipa=58.8 mA。还原峰电位为 166 mV，还原峰峰电流为54.6 mA。 峰电流的比值为：ipa/ipc=1.07≈1， 峰电位差为129 mV。由此可知， 铁氰化钾体系[Fe(CN)63-/4-]在中 性水溶液中的电化学反应是一个较 可逆过程
铁氰化钾的循环伏安测试
铁氰化钾的循环伏安测试
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。
LOGO
铁氰化钾的循环伏安测试
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0.36V 电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为 φ=φθ’+ RT/Fln(C Ox/CRed) 在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2V）正向扫描到转折电位 （+0.8V）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（+0.6V）变到原起始电位（0.2V）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]4-的电子转移速率大，为可逆体系（1MNaCl溶液中，25℃时 ，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm2s-1；）。
LOGO
0.7
Potential/V(vs.SCE)
铁氰化钾循环伏安法
实验六铁氰化钾循环伏安法有关性质的测定1.实验目的①掌握循环伏安法（CV）基本操作；掌握受扩散控制电化学过程的判别方法；了解可逆电化学过程及条件电极电位的测定；了解电化学—化学偶联反应过程的循环伏安特点。
并学会电化学工作站仪器的使用。
②测定铁氰化钾相关性质2.实验仪器与试剂电化学工作站、铂碳电极、Ag-AgCl参比电极、饱和甘汞电极、25ml容量瓶铁氰化钾溶液、氯化钾溶液、氧化铝粉、蒸馏水3.实验原理①循环伏安法是在工作电极上施加一个线性变化的循环电压（本实验采用三角波），记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线，对溶液中的电活性物质进行分析的方法。
扫描图像中电压上升部分为阴极过程，电压下降部分阳极过程，一次扫描过程中完成一个氧化和还原过程的循环，故称为循环伏安法。
②正向扫描电极上将发生还原反应，反向回扫时，电极上生成的还原态物质将发生氧化反应，形成电流-电压图。
其峰电流与被测物质浓度c、扫描速度v等因素有关。
③从循环伏安图可确定氧化峰峰电流ipa和还原峰电流ipc，氧化峰峰电位值和还原峰峰电位值。
④对于可逆体系，氧化峰峰电流与还原峰峰电流比约等于1。
氧化峰峰电位与还原峰峰电位差严格符合能斯特方程。
由此可判断电极过程的可逆性。
4.实验步骤①依次用粗、细粒径的氧化铝粉末对铂碳电极进行抛光至表面均匀呈镜面。
②验证：亚铁氰化钾溶液中进行循环伏安扫描。
③电极连接，参数设定（起始电位、电位扫描范围、扫描速度等）。
④测定：峰电流随电位扫描速度的变化5.数据处理①计算亚铁氰化钾的条件电极电位；φθ’==0.1893V②作出峰电流~扫速v 1/2图，判断是否是扩散控制过程。
在误差范围内，峰电流与扫速1/2成正比，该过程是扩散控制过程6.实验分析与讨论①本次试验的主要误差在于在于前期电极的打磨，是否做到基本平滑整洁，本实验于电极情况密不可分，这是主要的误差来源。
②实验现象分析：在低扫速的时候有充电电流的干扰，会发生曲线在还原曲线开始的位置和氧化曲线结束的位置发生交叉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验报告
实验课程：仪器分析
学生姓名：***
学号：********
专业班级：化学（创新）1301
实验名称：循环伏安法测定亚铁氰化钾
i —E
曲线
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-亚铁氰化钾离子氧化还原电对的标准电极电位 电极电位与电极表面活度的Nernst 方程
峰电流与电极表面活度的Cotroll 方程
其中：i p 为峰电流；n 为电子转移数；D 为扩散系数；v 为电压扫描速度；A 为电极面积；c 为被测物质浓度。
从循环伏安图可获得氧化峰电流i pa 与还原峰电流i pc ，氧化峰电位ψpa 与还原峰电位ψpc 。
对于可逆体系，氧化峰电流i pa 与还原峰电流i pc 绝对值的比值。
i pa /i pc =1
氧化峰电位ψpa 与还原峰电位差ψpc ：
△ψ=ψpa -ψpc =2.2RT/nf≈0.058/n(V)
条件电位ψθ′
：
ψθ′=(ψpa +ψpc )/2
在一定扫描速率下，从起始电位（-0.2 V ）正向扫描到转折电位（+0.8 V ）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（+0.8 V ）
变到原起始电位（-0.2 V ）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。
实验前电极表面要处理干净。
[]
[]
3466Fe(CN)Fe(CN)e -
-
-+=Red
ox '
0pa ln c c nF RT
+
=∆ϕϕc
v AD n i 2/12/12/35p 1069.2⨯=
电流(A )
电位 (V)
扩散电流（A ）
电位(V)
在0.10 mol·L -1 NaCl 溶液中[Fe(CN)6]的扩散系数为0.63×10-5 cm·s -1；电子转移速率大，为可逆体系（1.0 mol·L -1 NaCl 溶液中，25℃时，标准反应速率常数为5.2×10-2 cm·s -1）。
1.不同浓度时的循环伏安图
2.不同扫描速率是的循环伏安图
三、仪器与药品
CHI 电化学分析系统；铂盘电极；铂柱电极，饱和甘汞电极；电解池 0.50 mol·L -1 K 4 [Fe(CN)6]; 1.0 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0.10 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100 mV·s-1；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. K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图:
分别作0.010 mol·L-1、0.020 mol·L-1、0.040 mol·L-1、0.060 mol·L1、0.080 mol·L-1的K4 [Fe(CN)6]溶液（均含支持电解质NaCl浓度为0.10 mol·L-1）循环伏安图。
4.不同扫描速率K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图:
在0.080 mol·L-1K4[Fe(CN)6]溶液中，以10 mV·s-1、25 mV·s-1、50 mV·s-1、100 mV·s-1、150mV·s-1，在-0.20V至+0.60 V电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。
五、数据记录与处理
1.不同浓度时的循环伏安图
2.不同扫描速率是的循环伏安图
从K4 [Fe（CN）6]溶液的循环伏安图，测量i pa、i pc、φpa、φpc的值。
1.分别以i pa、i pc对K4 [Fe（CN）6]溶液的浓度作图，说明峰电流与浓度的关系。
结论：峰电流与浓度呈线性关系，浓度越大峰电流越大。
2.分别以i pa、i pc对v1/2作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。
结论：峰电流与扫描速率的平方根呈线性关系。
θ′
i pa/ i pc的值特别接近1，可近似认为K3 [Fe（CN）6]在KCl溶液中电极过程是可逆的。
以上图中峰电流对扫速开平方的斜率是 K=0.0012
因为：ip=2.69×105n3/2AcD1/2v1/2 ( A为电极面积，C为浓度(C=0.08mol/L)，v为扫速，n 为电子数（n=1）,D=6.61×10-6cm2/s)
ip=kv1/2即k=2.69×105n3/2D1/2Ac
已知k=0.0012 代值计算得： A=0.0217cm2
六、注意事项
1、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。
2、实验前电极表面要处理干净。
七、实验总结
通过本次实验的学习，我有以下收获：
1.基本掌握了循环伏安法的原理及其实验操作方法。
2.掌握了表面电极的处理方法。