循环伏安法测定电极反应VIP免费

循环伏安法测定电极反应一、实验目的1、学习循环伏安法测定电极反应的基本原理和方法。2、熟悉电化学工作站的使用并根据所测数据验证并判断电极反应是否是可逆反应。二、实验原理伏安分析法是在一定电位下测量体系的电流，得到伏安特性曲线。根据伏安特性曲线进行定性定量分析。 循环伏安法是将对称的三角波扫描电压（如图一） 施加于电解池的电极上，记录工作电极上的电流随电压变化的曲线。在三角波的前半部分， 电极上若发生还原反应 （阴极过程），得到一个峰形的阴极波；而在三角波的后半部分，则得到一个峰形的阳极波。一次三角波电压扫描，电极上完成一个氧化还原循环。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） 做图，就得到了循环伏安图（如图二所示）。图一图二Epc、Epa分别为阴极峰值电位与阳极峰值电位。ipc、ipa 分别为阴极峰值电流与阳极峰值电流。这里 p 代表峰值， a 代表阳极， c 代表阴极。[Fe(CN) 6]3--[Fe(CN) 6]4-体系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 电极电位与电极表面活度的Nernst 方程式为：φ=φθ+ nRT/Fln(C Ox/CRed) 用循环伏安法正扫时（由正向负的扫描）为阴极扫描，产生还原电流：Fe(CN) 63- + e- = Fe(CN) 64-反扫时（由负向正的扫描）为阳极扫描，产生氧化电流：Fe(CN) 64- - e- = Fe(CN) 63-两峰之间的电位差值为： (1)对扩散控制的体系，循环伏安的峰电流，由Randles – Savcik 方程可表示为： ip = 2.69 ×105n3/2 AD1/2 υ1/2c (2)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) ，υ为扫描速度（ V / s）， c 为浓度 (mol/L)。根据上式， i p 与υ1/2 和 c 都是直线关系，对研究电极反应过程具有重要意义。在可逆电极反应过程中，i pa/ipc≈ 1 (3) 对一个简单的电极反应过程，循环伏安法有两个重要的实验参数，是用来判别体系是否为可逆体系的重要依据：一是峰电流之比，即i pa/ipc（式 (3)），二是两峰之间的电位差，即Epa Epc，式 (1)。若 i pa/ipc 1，Epa Epc 0.059/n ，则电极反应是可逆的，反之则电极反应是不可逆的。对于一个体系， 循环伏安图中的阴极峰电流是由电极上吸附反应物的还原和溶液中反应物扩散到电极表面还原两部分组成。如果是当吸附反应物引起的还原...