实验6 循环伏安法判断电极过程

1．掌握用循环伏安法判断电极过程的可逆性；

2．学会使用循环伏安仪；

3．测量峰电流和峰电位。

循环伏安法与单扫描极谱法相似。在电极上施加线性扫描电压，当到达某设定的终止电压后，再反向回扫至某设定的起始电压，若溶液中存在氧化态O，电极上将发生还原反应：

反向回扫时，电极上生成的还原态R将发生氧化反应：

峰电流可表示为：

其峰电流与被测物质浓度c、扫描速度v等因素有关。

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。

对于可逆体系，氧化峰峰电流与还原峰峰电流比：

氧化峰峰电位与还原峰峰电位差：

条件电位：

由此可判断电极过程的可逆性。

1．仪器：循环伏安仪；x-y函数记录仪；金圆盘电极、铂圆盘电极或玻璃碳电极，铂丝电极和饱和甘汞电极。

2．试剂：1.00×10-2mol∙L-1 K3Fe(CN)6；1.0mol∙L-1 KNO3。

1．金圆盘电极（或铂圆盘电极、玻璃碳电极）的预处理

用Al2O3粉（或牙膏）将电极表面抛光（或用抛光机处理），然后用蒸馏水清洗，待用。也可用超声波处理。

2．K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图

在电解池中放入1.00×10-3mol∙L-1 K3Fe(CN)6 + 0.50mol∙L-1 KNO3溶液，插入铂圆盘（或金圆盘）指示电极、铂丝辅助电极和饱和甘汞电极，通N2除O2。

以扫描速率20mV∙s-1，从+0.80～-0.20V扫描，记录循环伏安图。

以不同扫描速率10、40、60、80、100和200mV∙s-1，分别记录从+0.80～-0.20V扫描的循环伏安图。

3．不同浓度的K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图

以扫描速率20mV∙s-1，从+0.80～-0.20V扫描，分别记录1.00×10-5mol∙L-1 K3Fe(CN)6、1.00×10-4 mol∙L-1 K3Fe(CN)6、1.00×10-3 mol∙L-1 K3Fe(CN)6、1.00×10-2 mol∙L-1 K3Fe(CN)6 + 0.50 mol∙L-1 KNO3溶液的循环伏安图。

1．从K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图测定ipa、ipc和、值。

2．分别以ipc和ipa对作图，说明峰电流与扫描速率间的关系。

3．计算值、值和值。

4．从实验结果说明K3Fe(CN)6在KNO3溶液中极谱电极过程的可逆性。

1．指示电极表面必须仔细清洗，否则严重影响循环伏安图图形。

2．每次扫描之间，为使电极表面恢复初始条件，应将电极提起后再放入溶液中或用搅拌子搅拌溶液，等溶液静止1～2min再扫描。

1．解释K3Fe(CN)6溶液的循环伏安图形状。

2．如何用循环伏安法来判断极谱电极过程的可逆性。

3．若值和值的实验结果与文献值有差异，试说明其原因。