12K4FeCN6K3FeCN6体系旋转圆盘（第2页）

1．　仪器

CHI660A电化学工作站，电化学系统以旋转圆盘电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片为辅助电极。

2．　试剂

不同浓度的K4Fe（）6（A。R。）和K3Fe（）6溶液（A。R。）。

四、实验步骤

1．　电化学动力学参数的测定

（１）　配制0。01mol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（）6的1mol·L-1KL置于电解槽中。

（2）　选定6个不同的转速，打开CHI660A电化学工作站的（Setup）下拉菜单，在Teique项选择Tafel　Plot方法，在Parameters项内选择参数：扫描速率为10mV／s，扫描范围为－0。1～+0。5V（vs．SCE）。测定一组不同转速下旋转圆盘电极在0。01mol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（）6的线性扫描伏安曲线。扫描速率和扫描范围如上述。

（3）　由步骤（2）极化曲线获得的数据作图并进行数据处理，求得K3Fe（）6的扩散系数DＯ和K4Fe（）6的扩散系数DR、电子转移系数α、电极反应交换电流i0和标准反应速率常数K。

2．　极限电流和浓度关系的测量

（1）　配制2。0×10-4mol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（ol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（ol·L-1K4Fe（ol·L-1K３Fe（ol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（）6的１mol·L-1KL。

（２）　选一个转速，扫描速率和扫描范围设定同步骤１，测定上述（１）各溶液在旋转圆盘电极上的极化曲线。

（３）　取（２）测得的各浓度下的极限电流对浓度作图，绘制极限电流与K4Fe（）6和K3Fe（）6的浓度关系曲线。

3．　半波电位的测定

（1）　配制8．0×10-4mol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（ol·L-1K4Fe（ol·L-1K3Fe（）6的1mol·L-1KCl溶液和纯1mol·L-1KL。

（２）　选定一个转速，扫描速率和扫描范围设定同步骤１，测定（１）中各溶液在旋转圆盘电极上的极化曲线。

（３）　求（２）中各曲线上半波电流对应的电位并进行比较。

五、注意事项

（1）　先在等效电路上熟悉仪器后再进行实际系统测量。

（2）　调整好旋转圆盘电极、参比电极、辅助电极及电解槽的相对位置，以免电极在旋转过程中受损坏。

（3）　旋转圆盘电极转速的选定，应满足扩散层的厚度δd远小于边界层的厚度，并且雷诺数小于105。

（4）　K4Fe（）6溶液易发生氧化，操作过程应注意。

（5）　数据处理时，电子反应数n＝1，溶液运动黏度ν=10-2cm2／s，反应物浓度的量纲为mol／mL。

六、数据记录与处理

（1）　不同转速下的极限电流iL与旋转圆盘电极转速ω-12的关系。

（2）　取6个不同超电位η下的一组ω-12和1i的对应值作图，并求外推至ω-12为零时的1i值。

（3）　求某一转速下旋转圆盘电极的极限电流iL与K4Fe（）6、K3Fe（）6的浓度关系。

（4）　按实验步骤3测定半波电位φ12。

七、思考题

（1）　比较测得的K3Fe（）6的扩散系数DＯ值和K4Fe（）6的扩散系数DR值的大小，并说明理由。

（2）　应分别选择什么电位区的电流数据来测定扩散系数D和电子转移数α及交换电流i0，为什么?