交换数A为电极有效面积Do为反应物的扩散系数v为电位扫描速度Co为反应物氧化态的本体浓度。当电极的有效面积A不变时式1也可以简化为
2
即峰电流与电位扫描速度v的12次方成正比与反应物的本体浓度成正比。这就是线性扫描伏安法定量分析的依据。对于可逆电极反应峰电位与扫描速度无关EpE12±111RT
F3但当电极反应为不可逆时准可逆或完全不可逆峰电位Ep随扫描速度v增大而负或正移。循环伏安法循环伏安法的原理与线性扫描伏安法相同只是比线性扫描伏安法多了一个回扫所以称为循环伏安法。循环伏安法是电化学方法中最常用的实验技术也是电化学表征的主要方法。循环伏安法有两个重要的实验参数一是峰电流之比二是峰电位之差。对于可逆电极反应峰
212
f电流之比ipcipa0阴极峰电流ipc与阳极峰电流ipa之比的绝对值约等于1。峰电位之差ΔEp阴极峰电流Epc与阳极峰电流Epa之差ΔEpEpaEpc约为60mV25℃即ΔEp2122RT
F4
3
实验
仪器和试剂实验仪器为计算机控制的LK98A电化学分析系统采用三电极系统玻碳电极为工作电极饱和甘汞电极为参比电极铂电极为对极。主要试剂为110×103molLK3FeCN6铁氰化钾溶液含011molLKCl的支持电解质。312实验步骤选择仪器实验方法电位扫描技术线性扫描伏安法或循环伏安法。参数设置如下初始电位0160V终止电位0120V开关电位10120V开关电位20160V等待时间3～5s扫描速度根据实验需要设定灵敏度选择10μA滤波参数50Hz放大倍数1。321线性扫描伏安法实验1以110×103molLK3FeCN6溶液为实验溶液。分别设定扫描速度单位为Vs为0102010501100120013001400150和0160记录线性扫描伏安图将从上面各图中得到的实验结果填入表1。扫描速度为0130Vs的伏安图如图1所示。
311
f2配置系列浓度的K3FeCN6铁氰化钾溶液含01molLKCl10×10320×10340×10360×10380×10310×102单位molL固定扫描速度为010Vs记录各个溶液的线性扫描伏安图。将实验结果填入表2。
循环伏安法实验以110×103molLK3FeCN6铁氰化钾溶液为试验溶液改变扫描速度将实验结果填入表3。扫描速度为0110Vs的循环伏安图见图2所示。
31212
4
数据处理
1将表1中的峰电流对扫描速度v的12次方作图ipv12得到一条直线说明什么问题2将表1中的峰电位对扫描速度作图Epv并根据曲线解释电极过程。
3将表2中的峰电流对浓度作图ipC将得到一条r