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；
二、实验原理
铁离子[Fe(CN)6]3--亚铁离子[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)
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 cm2)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。
移液管：2、5、10mL、20mL各一支。
K4[Fe(CN)6]、KNO3、Al2O3粉末（粒径0.05 μm）、牙膏。
四、实验步骤
1、指示电极的预处理
玻碳圆盘电极：用Al2O3粉末（粒径0.05 μmrobust）或牙膏将电极表面抛光，然后在蒸馏水中超声波清洗，再用蒸馏水清洗，待用。
铂柱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 KNO3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30mL 0.2 mol·L-1 KNO3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100mV/s；起始电位为-0.20V，终止电位为0.80V。开始循环伏安扫描，记录循环伏安图。
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60 mV/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KNO3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0.04 mol·L-1 K4 [Fe(CN)6]溶液中，以10mV/s、王充论文与道20 mV/s、60 mV/s、100 mV/s、150 mV/s、200 mV/s，在-0.20至0.80V电位范围内扫描，分别记录循环伏安图。
五﹑数据处理
1、 正电子湮没技术从 K4[Fe(CN)6]溶液的循环伏安图，测量ipa、ipc、和值。
实验4-1 不同浓度的K4 [Fe(CN)6 ]溶液循环伏安图0.060
c/mol·L-1 | 0.01 | 0.02 | 牟建军0.04 | 0.06 | 0.08 |
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实验4-2 不同速率扫描K4 [Fe(CN)6 ]溶液循环伏安图（0.04 mol·L-1 ）
| 0.010 | 0.020 | 0.040 | 0.100 | 0.150 | 0.200 |
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2、分别以ipa和ipc对K4[Fe(CN)6]溶液浓度c作图，说明峰电流与浓度的关系。
3、分别以ipa和ipc对作图，说明峰电流与扫描速率间的关系；计算玻璃碳圆盘电极的表面积。
4、计算ipa/ipc值、值；说明K4[Fe(CN)6]在溶液中的电极过程的可逆性。
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。
七、思考题
1. K3[Fe(CN)6与K4[Fe(CN) 6溶液的循化伏安图是否相同？为什么？
呼伦贝尔学院学报2. 如何说明K4楼恒伟案[Fe(CN)6]在溶液中的电极过程的可逆性？
3. 若实验中测得的条件电位值和值与文献值有差异，试说明其原因。
参考文献
[1] 刘永辉编，电化学测试技术，92页，北京航空学院出版社，1981年。
[2] 周伟舫主编，电化学测量，436页，上海科技技术出版社，1986年。
[3] B.T.列维奇著，戴于策、陈敏恒译，物理化学流体动力学，第48页，上海科技出版社，1965.
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