循环伏安法测亚铁氰化钾
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。
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。
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。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
陕西师范大学仪器分析实验 姓名:颜琦 实验日期:2014.11.12 学号:41207081 室温:17℃ 专业:化学二班实验名称:循环伏安法测定亚铁氰化钾1.实验目的1.1学习固体电极表面的处理方法。
1.2掌握循环伏安法的使用技术。
1.3了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。
2.实验原理 2.1 [Fe(CN)6]3-+e -[Fe(CN)6]4-2.2 电极电位与电极表面活度的Nernst 方程为)(Re dOx c c In F RT +=θϕϕ 2.3峰电流与电极表面活度的Ctroll 方程为c v AD n i p21212351069.2⨯= s cm D /1061.626-⨯=(扩散系数) n=1(电子转移数) A (电极表面积) v(电压扫描速度) c (被测物质浓度) 2.4在一定扫描速率下:从起始电位(-0.20V )正向扫描到转折电位(+0.80V )期间,溶液中[Fe(CN)6]4-V 36.0=θϕ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)扫描到起始电位(-0.20V),溶液[Fe(CN)6]3-被还原[Fe(CN)6]4-,产生还原电流。
2.5循环伏安法电流-电位曲线为:3.实验仪器与试剂循环伏安仪指示电极:铂电极辅助电极:铂丝电极参比电极:饱和甘汞电极0.5mol/LK4[Fe(CN)6]溶液 1.0mol/LNaCl溶液4.实验过程4.1打开电脑和循环伏安仪,预热10min。
4.2指示电极的预处理铂电极用Al2O3粉末将电极表面抛光,蒸馏水冲洗。
4.3支持电解质的循环伏安图在电解池中放入0.10mol/LNaCl溶液,分别插入参比、辅助、指示电极,连接循环伏安仪,设定扫描速率为0.1V/s,起始电位为-0.2V,终止点位为0.8V,开始循环伏安扫描。
4.4不同浓度的K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图分别配制0.010mol/L、0.020mol/L、0.040mol/L、0.060mol/L、0.080mol/LK4[Fe(CN)6](分别含0.1mol/LNaCl溶液10mL),设定扫描速率为0.1V/s,起始电位为-0.2V,终止点位为0.8V,开始循环伏安扫描。
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。
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。
循环伏安法测定亚铁氰化钾
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·L-1、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。
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。
2、电极电位与电极表面活度的 Nernst 方程
pa
0'
RT nF
ln
c ox c Re d
3、峰电流与电极表面活度的 Cotroll 方程
ip 2.69105 n3/2AD1/2v1/2c
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。 三、实验仪器及药品
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
0.50 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]; 四、实验过程
1.0 mol·L-1 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。
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)。
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。
循环伏安法测亚铁氰化钾
循环伏安法测定铁氢化钾的电极反应参数一、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.学习固体电极表面的处理方法;3.掌握循环伏安法测量的实验技术;4.了解可逆波、不可逆波的循环伏安图的特性;5.了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。
二、实验原理[Fe(CN)6]3- + e- ↔[Fe(CN)6]4-CV:最重要的电分析化学研究方法之一;优点:设备廉价,操作简便,图谱解析直观。
CV法:将循环变化的电压施加于工作电极与参比电极之间,记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线。
即三角波线性电位扫描。
工作电极被扫描电压施加激发,其上将产生响应电流。
以该电流(纵轴)-电位曲线(横轴)作图,即循环伏安图。
一般为:[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-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)在一定扫描速率下,从起始电位(+0.8V)正向扫描到转折电位(-0.2V)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(-0.2V)变到原起始电位(+0.8V)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。
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0.1MKNO3溶液中K4[Fe(CN)6]的扩散系数为0.63×10-5cm·s-1;电子转移速率大,近视为可逆体系。
溶液中的溶解氧具有电活性,用通入惰性气体除去。
几个重要参数:氧化峰电流ipa 、还原峰电流ipc、氧化峰电位Epa、还原峰电位Epc测i p:沿基线做切线外推至峰下,从峰顶做垂线至切线,其间高度即为i p,E p可直读。
(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
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铁氰化钾的循环伏安测试 三、实验步骤
1. 指示电极的预处理 铂电极用Al2O3粉末(粒径0.05µm)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0.1 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;起始电位为-0.2V;终止电位为+0.6V。开始 循环伏安扫描,记录循环伏安图。 3. 不同扫描速率K3 [Fe(CN)6]溶液的循环伏安图 在0.50 mol•L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中,以10mV/s、25mV/s、 50 mV/s、100 mV/s、200 mV/s、500 mV/s,在-0.15至+0.7V电位范 围内扫描,分别记录循环伏安图。
0.7
Potential/V(vs.SCE)
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铁氰化钾的循环伏安测试
结论
对于表面吸附控制的电极反应过程,峰电流ip与扫描速度呈正比 关系,即ip~V为一直线。(此关系也可利用标准曲线法的线性拟合功 能,以峰电流为横坐标,扫描速度的二分之一次方或扫描速度为纵坐 标,考察线性关系)将不同扫描速率的循环伏安曲线进行叠加。随着 扫描速度的增加,峰电流也增加。且分别测量他们的峰数据可以得到 峰电流与扫描速度的关系。根据电化学理论,对于扩散控制的电极过 程,峰电流ip与扫描速度的二分之一次方呈正比关系。用标准曲线法 中的线性拟合处理,得出峰电流ip与呈线性关系,R为扫描速度。 在误差的范围内K3 [Fe(CN)6]在KCl溶液中电极过程的具有可 逆性。 对于可逆体系,氧化峰电流ipa与还原峰电流ipc绝对值的比值 :ipa/ ipc=1。 从图中可以看出来随着扫描速率的增大氧化还原峰的 距离越来越大,即是可逆性降低。
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。
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五、循环伏安法测定亚铁氰化钾
实验目的
学习固体电极表面的处理方法。
掌握循环伏安仪的使用技术。
了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响 一、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
电极电位与电极表活度的N e r n s t 方程
峰电流与电极表面活度的C o t r o l l 方程 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[F e (C N )6]4-被氧化生成[F e (C N )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[F e (C N )6]3- 被还原生成[F e (C N )6]4- ,产生还原电流 二、注意事项
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。
[]
[]
3466Fe(CN)Fe(CN)e -
-
-
+=0
0.36V (.N H E )
vs ϕ
=Red
c nF
c
v
AD
n i 2
/12
/12
/35
p 1069.2⨯=
4.不同扫描速率K4[F e(C N)6]溶液的循环伏安图:在0.040m o l·L-1 K4[F e(C N)6]溶液中,以100m V·s-1、150m V·s-1、200m V·s-1、250 m V·s-1、300m V·s-1、350m V·s-1,在-0.2至+0.8V电位范围内扫描,分别记录循环伏安图、
五、数据处理
1.从K4[F e(C N)6]溶液的循环伏安图上,读取i p a、i p c、v1/2、的值。
2.分别以i p a、i p c对K4[F e(C N)6]溶液的浓度作图,说明峰电流与浓度的关系。
3.分别以i p a、i p c对v1/2作图,说明峰电流与扫描速率间的关系。
4.计算i p a/i p c的值、值和值;说明K3[F e(C N)6]在K C l溶液中电极过程的可逆性
六、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。
3.K4[F e(C N)6]和K3[F e(C N)6]的循环伏安图是否相同,为什么?
4.设计一测定扩散系数的电化学方法。
5.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
图形解析
从循环伏安图上读取以下数据
i —E
曲线
pc pa 0.059n
ϕϕϕ∆=-=
1/2
p ~i v
pa pc
1
i i ≈pc
ϕpa
ϕpc pa '
()
2
ϕϕϕ
+=
p a
i pc
i 计算
作图并验证以下公式
c
i ~p c
v
AD
n
i 2
/12
/12
/35p 1069.2⨯=。