实验报告-循环伏安法测定亚铁氰化钾
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。
循环伏安法测定铁氰化钾电化学性能
3. 相同K3Fe(CN)6浓度下（步骤3b），以ipa或 ipc对
v1/2作图并拟合（origin ，相关系数 ），说明二者
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六、数据处理
1. 从K3 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图上，读取并记录
ipa、ipc、 Epa 、 Epc 的值，计算相应的ipa/ ipc 、ΔEp，
估测电极反应的可逆性。
2. 相同扫描速度下（步骤3a），以ipa或 ipc对K3 [Fe(CN)6]溶液的浓度作图并拟合（origin，相关系 数 ），说明两者之间的关系。
其中：ip为峰电流（A），n为电子转移数，A为电极面 积（cm2），D为扩散系数（cm2/s），v为扫描速度
（V/s），c为浓度（mol/L）。由此可见，ip与v1/2和c都
是直线关系。由于Da和Dc大致相同，对于可逆电极反应
ipa/ ipc ≈1。
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Y AYxiAsxiTsitlTeitle
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图形解析
可逆体系
ipa 1 ipc
△Ep = 2.3RT / nF = 56.5/n mV ( 25℃)
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循环伏安法与单扫描极谱法的不同
• 极化电压不同——单扫描极谱法施加的是锯齿波型 （不对称）的电压；而循环伏安法施加的是等腰三角 波电压。
• 工作电极不同——单扫描极谱法是用滴汞电极，极化 电压是同步地施加在滴汞生长的后期；循环伏安法是 用固定静止的固态或液态电极，如悬汞、汞膜电极或 铂、玻璃石墨电极等。编辑课件Biblioteka 11四、实验仪器与试剂
仪器： CHI660电化学工作站，电解池 铂盘工作电极 铂丝辅助电极 Ag/AgCl参比电极
齐齐哈尔大学化学专业实验循环伏安法测定亚铁氰化钾的电极反应过程
齐齐哈尔大学实验报告题目：循环伏安法测定亚铁氰化钾的电极反应过程学校：＿齐齐哈尔大学＿＿＿专业班级：＿＿＿＿＿＿＿学生姓名：___＿＿＿＿＿＿＿同组者姓名：成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿[实验目的]1学习固体电极表面处理方法；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[Fe(CN6)]3—亚铁氰化钾离子[Fe(CN6)]4-氧化还原电对的标准电极电位为[Fe(CN6)]3- + e- = [Fe(CN6)]4-=0.36V(vs.NHE)电极电位与电极表面活度的Nerst方程为φ=θφ+RT/Fln(Co x/C Red)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(CN6)]4-被氧化生成[Fe(CN6)]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(CN6)]3-被还原生成[Fe(CN6)]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。
溶液中的溶解氧具有电活性，用通入惰性气体除去。
[仪器与试剂]MEC-16多功能电化学分析仪(配有电脑机打印机)；铂电极(表面积0.025cm2)；铂丝电极；饱和甘汞电极；超声波清洗仪；微量注射器；电解池。
1.00mol/LK4[Fe(CN6)]; 1mol/LKNO3；A2O3粉末。
[实验步骤]1 指示电极的预处理玻碳圆盘电极：用A2O3粉末配置成糊状将电极表面抛光，然后在蒸馏水中超声波清洗，再用蒸馏水洗，待用。
2 K4[Fe(CN6)]溶液的循环伏安图分别作0.01mol/L、0.02mol/L、0.04mol/L、0.06mol/L、0.08mol/L的K4[Fe(CN6)]溶液(均含支持电解质KNO3浓度为0.2mol/L)循环伏安图。
3不同扫描速率K4[Fe(CN6)]溶液中，以10mV/s、20mV/s、50mV/s、100mV/s、150mV/s、200mV/s，在-0.2V至0.8V电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。
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。
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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；）。
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0.7
Potential/V(vs.SCE)
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。
实验报告-循环伏安法测定亚铁氰化钾
实验报告-循环伏安法测定亚铁氰化钾循环伏安法测定亚铁氰化钾实验目的(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[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) 0.00030.00020.00010.0000ipcI/mA-0.0001-0.0002-0.0003-0.0004-0.0005-0.2ipa0.00.20.4-0.60.8E/V vs.Hg2Cl2/Hg,Cl起始电位:(-0.20V)终止电位：(0.80 V)溶液中的溶解氧具有电活性，用通入惰性气体除去。
仪器与试剂MEC-16多功能电化学分析仪（配有电脑机打印机）；金电极；铂丝电极；饱和甘汞电极；容量瓶：250 mL、100mL各2个，25 mL 7个。
移液管：2、5、10mL、20mL各一支。
NaCl溶液、K4[Fe(CN)6]、、Al2O3粉末（粒径0.05 μm）实验步骤1、指示电极的预处理金电极用金相砂纸细心打磨，超声波超声清洗，蒸馏水冲洗备用。
2、溶液的配制配制0.20 mol/L NaCl溶液250mL，再用此溶液配制0.10 mol/L 的 K4[Fe(CN)6]溶液100mL备用。
3、支持电解质的循环伏安图在电解池中，放入25mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液，插入电极，以新处理的铂电极为工作电极，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0.1V/s；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V。
开始循环伏安扫描.4、K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图在-0.20至0.80V电位范围内，以0.1V/s的扫描速度分别作0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.04 mol·L-1、0.06 mol·L-1、0.08 mol·L-1的K4 [Fe(CN)6]溶液(均含支持电解质NaCl浓度为0.20mol·L-1)循环伏安图5、不同扫描速率K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图在0.08 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中，以0.1V/s、0.15 V/s、0.2V/s、0.25 V/s、0.3V/s、0.35V/s，在-0.20至0.80V电位范围内扫描，做循环伏安图数据处理1、从 K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图，测量ipa、ipc值。
循环伏安法测定铁氰化钾实验报告(华南师范大学)
实验四循环伏安法研究铁氰化钾的电极反应过程一、实验目的（1）学习电化学工作站的使用及固体电极表面的处理方法（2）掌握用循环伏安法判断电极过程的可逆性二、实验原理循环伏安法（CV法）是以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，在电极上施加线形扫描电压，从设定的起始电压开始扫描，到达设定的终止电压后，再反向回扫至设定的起始电压。
如果前半部分电压由高向低扫描，电活性物质在电极上还原（Ox + n e Red），产生还原波；则后半部分电压由低向高扫描时，还原产物又会在电极上氧化（Red -n e Ox），产生氧化波。
得到的电流~电压曲线（i ~ E曲线）称为循环伏安图（CV图）。
一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环。
Fe(CN)63- + e Fe(CN)64-铁氰化钾（K3Fe(CN)6）的峰电流（i p）与电极表面活度的关系式为：式中，n、c和v分别为电活性物质的电子转移数、浓度和扫描速率。
i p与v1/2、c成正比。
对于可逆体系，氧化峰电流（i pa）与还原峰电流（i pc）之比i pa / i pc≈ 1，氧化峰电位（E pa）与还原峰电位（E pc）之差∆E p = E pa- E pc≈ 0.059/n，条件电位Eө' = (E pa + E pc)/2。
如果电活性物质可逆性差，则氧化波与还原波的高度就不同，对称性也较差，∆E p > 0.059/n，i pa / i pc < 1。
甚至只有一个氧化或还原峰，电极过程即为不可逆。
由此可判断电极反应过程的可逆性。
三、仪器和试剂（1）仪器：CHI620E电化学工作站、三电极系统（玻碳电极、铂丝电极、参比电极）（2）试剂：1.0 × 10-2 mol·L-1 K3Fe(CN)6溶液、1.0 mol·L-1 KNO3溶液四、实验步骤1. 玻碳电极的处理用Al2O3粉将电极表面抛光，用去离子水清洗，超声。
实验五 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；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。
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α、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。
电极表面三种传质方式：扩散，电迁移和对流实验中由于溶液静止不搅拌且加入氯化钾，因此基本消除了电迁移和对流的影响，应为扩散控制过程。
为了稳定控制工作电极电位就要求另一个电极为稳定电位的参比电极，实际上很难找到这样的电极，故可以再加一支电极组成三电极系统进行伏安分析。
ΔEp=|Epa-Epc|越大，电极体系越不可逆。
可逆反应的ΔE一般小于59mv由上图，峰电流与扫速的1／2在误差允许范围内成正比，所以该过程为扩散过程。
循环伏安法测定铁氰化钾电化学性能
3、循环伏安法测量
将配制的系列铁氰化钾溶液逐一转移至电解池中，插 入干净的电极系统。起始电位0.5V，终止电位-0.1V。 a. 以10mV/s的扫描速度完成各浓度试样的测量。 b. 4mmol.L-1完成4种扫描速度的测量： 5mV/s 、（10 mV/s）、20mV/s、40 mV/s进行测量。
• 对于可逆电极反应
ip＝2.69×105n3/2D1/2v1/2Ac
其中：ip为峰电流（A），n为电子转移数，A为电极面 积（cm2），D为扩散系数（cm2/s），v为扫描速度 （V/s），c为浓度（mol/L）。由此可见，ip与v1/2和c都 是直线关系。由于Da和Dc大致相同，对于可逆电极反应 ipa/ ipc ≈1。
4、避免电极夹头互碰导致仪器短路。
附录：CHI660A 电化学工作站简介
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• 非可逆电极的ΔEp和ipa/ ipa不具有上述理论关系，原则 上其差异大小与不可逆性是一致的。
图形解析
可逆体系
ipa 1 ipc
△Ep = 2.3RT / nF
= 56.5/n mV ( 25℃)
循环伏安法与单扫描极谱法的不同
• 极化电压不同——单扫描极谱法施加的是锯齿波型 （不对称）的电压；而循环伏安法施加的是等腰三角 波电压。
Technique Parameters Scan Rate
Cyclic Voltammetry
Init E= 0.5V High E=0.5V Low E=-0.1V
Initial Scan-----Negative
5mV/s、 10 mV/s、 20 mV/s、40 mV/s
Sensitivity 调节 OK
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）。
循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程
循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程一、实验原理 1.循环伏安法循环伏安法是将循环变化的电压施加于工作电极和对电极之间,记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线。
此方法也称为三角波线性电位扫描方法。
图1-1表明了施加电压的变化方式。
选定电位扫描范围E1～E2 和扫描速率, 从起始电位E1开始扫描到达E2 , 然后连续反向在扫描从E2回到E1。
由图1-2 可见,循环伏安图有两个峰电流和两个峰电位。
i pc 和 i pa 分别表示阴极峰值电流和阳极峰值电流，对应的阴极峰值电位与阳极峰值电位分别为E pc 和E pa 。
图1-1 循环伏安法的典型激发信号 图1-2 K3Fe(CN)6在KCL 溶液中的循环伏安图2.判断电极可逆性根据Nernst 方程,在实验测定温度为298K 时,计算得出 △Ep = Epa- Epc≈59/n mV (1-1) 阳极峰电流ipa 和阴极峰电流ipc 满足以下关系： ipc/ipa ≈1 (1-2)同时满足以上两式，即可认为电极反应是可逆过程。
如果从循环伏安图得出的 △Ep/mv = 55/n ～65/n 范围，也可认为电极反应是可逆的。
3.计算原理铁氰化钾离子-亚铁氰化钾离子氧化还原电对的标准电极电位 [Fe(CN)6]3- + e - = [ Fe(CN)6]4- Φ=0.36v 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Randles-Savcik 方程： i p = 2.69×105n 3/2ACD 1/2v 1/2 二、实验仪器与试剂0'Ox pa RedC RTIn F C ϕϕ∆=+E / Vt / s阳极 i / μA 阴极ϕ / v仪器： CHI660电化学工作站，电解池铂盘工作电极铂丝辅助电极Ag/AgCl参比电极。
试剂：铁氰化钾溶液:0.1mol/L；硝酸钾溶液：1.0mol/L三、实验步骤1．Pt工作电极预处理不同粒度的α-Al2O3粉，抛光，洗去表面污物，再超声水浴中清洗，每次2－3分钟，重复三次，得到平滑光洁和新鲜的电极表面。
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。
(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。
循环伏安法测定亚铁氰化钾的浓度
1.1200
2.1190
3.0640
4.2470
浓度c为0.08mol/L时，不同扫描速度下的峰电流
扫描速度V（v)
10
25
50
100
150
扫描速度V1/2（v)
3.1623
5.0000
7.0711
10.0000
12.2474
ipa(*10^(-4))
-2.917
-4.321
-5.927
浓度c(mol/L)
0.01
0.02
0.04
0.06
0.08
Фpa(v)
0.239
0.268
0.279
0.287
0.295
Фpc(v)
0.148
0.143
0.144
0.145
0.148
ΔФ
0.091
0.125
0.135
0.142
0.147
ipa(*10^(-4))
-0.5447
-1.2430
-2.1150
扫描速度V（v)
10
25
50
100
150
扫描速度V1/2（v)
3.1623
5.0000
7.0711
10.0000
12.2474
Фpa(mv)
0.282
0.295
0.311
0.314
0.329
Фpc(mv)
0.162
0.148
0.135
0.132
0.121
ΔФ
0.12
Байду номын сангаас0.147
0.176
0.182
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循环伏安法测定亚铁氰化钾
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[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 )
-0.2
0.00.20.4
0.60.8
-0.0005
-0.0004-0.0003-0.0002-0.00010.0000
0.00010.00020.0003i pa
i pc
I /m A
E /V vs.Hg 2Cl 2/Hg,Cl
-
起始电位:(-0.20V) 终止电位：(0.80 V)
溶液中的溶解氧具有电活性，用通入惰性气体除去。
仪器与试剂
MEC-16多功能电化学分析仪（配有电脑机打印机）；金电极；铂丝电极；饱和甘汞电极； 容量瓶：250 mL 、100mL 各2个，25 mL 7个。
移液管：2、5、10mL 、20mL 各一支。
NaCl 溶液、K 4[Fe(CN)6]、、Al 2O 3粉末（粒径0.05 μm ）
实验步骤
1、指示电极的预处理
金电极用金相砂纸细心打磨，超声波超声清洗，蒸馏水冲洗备用。
2、溶液的配制
配制0.20 mol/L NaCl溶液250mL，再用此溶液配制0.10 mol/L的K4[Fe(CN)6]溶液100mL备用。
3、支持电解质的循环伏安图
在电解池中，放入25mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液，插入电极，以新处理的铂电极为工作电极，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0.1V/s；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V。
开始循环伏安扫描.
4、K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图
在-0.20至0.80V电位范围内，以0.1V/s的扫描速度分别作0.01 mol·L-1、0.02 mol·L-1、0.04 mol·L-1、0.06 mol·L-1、0.08 mol·L-1的K4 [Fe(CN)6]溶液(均含支持电解质NaCl浓度为0.20mol·L-1)循环伏安图
5、不同扫描速率K4 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图
在0.08 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中，以0.1V/s、0.15 V/s、0.2V/s、0.25 V/s、0.3V/s、0.35V/s，在-0.20至0.80V电位范围内扫描，做循环伏安图
数据处理
1、从K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图，测量i pa、i pc值。
-1；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V)
2、分别以i pa和i pc对K4[Fe(CN)6]溶液浓度c作图，说明峰电流与浓度的关系。
根据上面峰电流与浓度图，得峰电流与浓度有线性关系
即：
i pa=kc i pc=k′c
作图，说明峰电流与扫描速率间的关系；
3、分别以i pa和i pc对12
根据上面峰电流与扫描速度开方图，得峰电流与扫描速度开方有线性关系即：
i pa=K v1/2i pc= K′v1/2
注意事项
1. 实验前电极表面要处理干净。
2. 扫描过程保持溶液静止。