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 d

Ox c c In F RT +=θ

ϕϕ 2.3峰电流与电极表面活度的Ctroll 方程为

c v AD n i p

2

1

2

1

2

3

5

1069.2⨯= 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。

4.5不同扫描速率的K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图

在0.080mol/LK4[Fe(CN)6]溶液中，分别以0.1V/s、0.15V/s、0.2V/s、0.25V/s、0.3V/s、0.35V/s为扫描速率进行扫描，得到循环伏安图。

5.数据处理

5.1不同浓度的K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图

c/mol/L i

pa /A i

pc

/A E

pa

/V E

pc

/V i

pa

/i

pc

∆E

0.01 -1.06E-04 1.11E-04 0.089 0.280 -0.960 0.191 0.02 -1.92E-04 1.99E-04 0.091 0.296 -0.967 0.205 0.04 -3.65E-04 3.73E-04 0.093 0.318 -0.978 0.225 0.06 -5.41E-04 5.54E-04 0.099 0.326 -0.977 0.227 0.08 -7.04E-04 7.28E-04 0.099 0.335 -0.967 0.236 ipa和ipc对c作图：

由图可知：峰电流与浓度成线性关系。

5.2不同扫描速率的0.8mol/LK4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图

v/V/s v1/2i

pa /A i

pc

/A E

pa

/V E

pc

/V i

pa

/i

pc

∆E

0.10 0.316 -7.04E-04 7.28E-04 0.099 0.335 -0.967 0.236 0.15 0.387 -7.63E-04 7.38E-04 0.099 0.325 -1.034 0.226 0.20 0.447 -5.16E-04 6.09E-04 0.079 0.352 -0.848 0.273 0.25 0.500 -8.47E-04 8.63E-04 0.088 0.346 -0.980 0.258 0.30 0.548 -8.59E-04 8.25E-04 0.095 0.325 -1.041 0.230 0.35 0.592 -7.96E-04 8.36E-04 0.082 0.356 -0.952 0.274

I pa 和i

pc

对v1/2作图：

由图可知：峰电流与v 1/2

成线性关系

5.3电极的表面积A ： 由Ctroll 方程

c v AD n i p 21

2

12

35

1069.2⨯=

n=1,s cm D /1061.626-⨯=,c=0.08mol/L

又因为i p =Kv 1/2

，所以有cA D n K 21

2

35

1069.2⨯=

K 为i pc 与v 1/2直线的斜率，4102702.5-⨯=K 则2623

54

21

23

53705.008

.01061.611069.2102702.51069.2cm c

D n K

A =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=

⨯=

--

5.4从上述数据可以看出i pa /i pc 近似等于1，∆E 接近250mV 左右，在有限的实验条件下可认为此反应为可逆反应。

6.实验思考与总结

6.1为了使液相传质只受扩散控制，应在加入支持电解质和溶液静止下进行电