循环伏安法测定电极反应参数
循环伏安法测定电极反应参数
一目的要求
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。
二原理
循环伏安法与单扫描极谱法相似。在电极上施加线形扫描电压，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：
O+Ze == R
反向回扫时，电极上生成的还原态R将发生氧化反应：
R == O+Ze
峰电流可表示为：
i
p
=KZ3/2D1/2m2/3t2/3v1/2c
其峰电流与被测物质浓度C、扫描速率v等因素有关。
从循环伏安图可确定氧化峰峰电流i
pa 和还原峰峰电流i
pc
，氧化峰峰电位φ
pa 和还原峰峰电位φ
pc
值。
对于可逆体系，氧化峰峰电流与还原峰峰电流比：1
=
pc
pa
i
i
氧化峰峰电位与还原峰峰电位差：)
(
058
.0
V
z
pc
pa
=
-
=
??
?
?
条件电位φo’：
2
pc
pa
O
?
?
?
+
=
'
由此可判断电极过程的可逆性。
三仪器与试剂
仪器 CHI660C 电化学工作站；x-y函数记录仪器；金属盘电极、铂圆盘电
极或玻璃碳电极，铂丝电极和饱和甘汞电极。
试剂 1.00×10-2mol/L K
3Fe(CN)
6
；1.0mol/L KNO
3
。
四实验步骤
1金属圆盘电极（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 K
3Fe(CN)
6
溶液的循环伏安图
在电解池中放入含0.1mol/LKNO
3
的铁氰化钾标准溶液，插入玻碳圆盘电极
（或金圆盘）工作电极、铂丝辅助电极和饱和甘汞电极，通N
2除O
2
。
打开CHI660C伏安仪和计算机的电源。屏幕显示清楚后，再打开测量窗口；测量铁氰化钾试液：置电极系统于10ml小烧杯的铁氰化钾试液里；打开ESTUP 的下拉菜单，在Technique项中选择Cyclic voltammetry方法，在Parameters 项内选择参数。点击“▲”进行测量。完成后，命名存储。
以扫描速率100mV/s，从+0.6～-0.2V扫描，分别记录1.00×10-5、1.00×
10-4、1.00×10-3和1.00×10-2 mol/L K
3Fe(CN)
6
+0.1mol/L KNO
3
溶液的循环伏安
图。
取1.00×10-3mol/L K
3Fe(CN)
6
+0.1mol/L KNO
3
溶液，改变扫描速率从100mV/s
到20mV/s。
五、数据记录
各电极循环伏安图见附录，有图可得：
表1 电极对CV 图参数的影响（100mV/s ）
表2 扫描速度ν对CV 图参数的影响（浓度c 均为0.010 mol·L -1）
扫描速度ν ( V / s )
0.15 0.10 0.08 0.06 0.04 0.03 0.02
0.3873 0.3162 0.2828 0.2449 0.2000 0.1732 0.1414
i Pc (×10-5A
) 4.140 3.592 3.234 2.807 2.305 1.951 1.649
i Pa (×10-5A
) -4.148 -3.552 -3.216 -2.803 -2.313 -1.988 -1.669 E Pc ( V ) 0.214 0.215 0.215 0.215 0.215 0.213 0.215 E Pa ( V ) 0.281 0.281 0.283 0.284 0.284 0.284 0.284 ipa/ ipc 1.002 0.989 0.994 0.999 1.003 1.019 1.012 ?E(mV) 67 66 68 69 69 71 69 ?E O'(V) 0.248
0.248
0.249
0.250
0.250
0.249
0.250
电极 金电极 玻璃碳电极 铂电极 i Pc (×10-5A) 3.671 7.595 3.592 i Pa (×10-5A) -3.807 -7.703 -3.552 E Pc ( V ) 0.215 0.214 0.215 E Pa ( V ) 0.284 0.283 0.281 ipa/ ipc 1.037 1.014 0.989 ?E(mV) 69 69 66 ?E O'(V)
0.250
0.249
0.248
六、数据处理
图一：峰电流与扫描速率的关系
0.12000.14000.16000.18000.20000.22000.24000.26000.28000.30000.32000.3400
-3.500
-3.000-2.500-2.000-1.500-1.000-0.5000.0000.500
1.000
1.500
2.0002.500
3.0003.500i PC )
i PA ) i PC ) i PA )
V
1/2
Equation y = a + b*Adj. R-Squar 0.999020.99945Value Standard Erro
ipc Intercept 0.037550.037ipc Slope 11.270570.15777ipa Intercept -0.124810.02669ipa
Slope
-10.8874
0.1138
i P
七、实验结论
1、由表一分析可知：相同的浓度、相同的扫描速率下，玻璃碳电极的电流最大，其次是金电极，铂电极的电流最小。
1、根据图一,在相同浓度下，扫描速率越大，电流越大。
2、表一、表二数据分析可知：i pa/ i pc 均接近1，可认为该电极是可逆的。 八、注意事项
六 注意事项
1仪器的电解池电极引线接到电解池，其中：白色夹子接参比电极;红色夹子接辅助电极;绿色（黑色）夹子接工作电极。
2 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。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。
3电极接线不能错误。恒电位方式时，电解池体系的参比电极开路，主放大器开环，输出电压趋向极限值、电压和电流同时过载；恒电位方式时：研究电极
和辅助电极短路，主放大器输出电流趋向极限值、过载；恒电流方式时：研究电极和辅助电极开路，主放大器输出电压趋向极限值、过载。
七思考题
1解释K
3Fe(CN)
6
溶液的循环伏安图形状。
根据循环伏安曲线特点，用半峰法进行峰测量，比如铂电极在扫描速度为100mv/s、浓度为0.010 mol·L-1图形解释如下：
由测量结果可知，氧化峰电位为Ep2=215mV，峰电流为ip2=3.592
e10-6A；还原峰电位是Ep1=281mV，峰电流是ip1=3.552e-6A。氧化峰还原峰电位差为66mV，峰电流的比值为：ip1/ip2=0.989≈1。由此可知，铁氰化钾体系(Fe(CN)63-/4-)在中性水溶液中的电化学反应可以看成是一个可逆过程。
2如何用循环伏安法来判断极谱电极过程的可逆性。
对于可逆电极过程来说，循环极谱波中阳极还原峰和阴极的氧化峰基本上是对称的。阴极还原峰电位与阳极氧化峰电位大小相等，可逆过程: △?p=?Pa-?Pc=58/n mv 而且i Pa/i Pc=1；不可逆体系：△?p>58/n mv,iPa/iPc<1.
3若φo’和△φ值的实验结果与文献值有差异，试说明其原因。
可能原因：①实验室环境温度的变化；②溶液中存在溶解氧，实验电极被氧化或附着杂质导致实验误差。
循环伏安法及应用
循环伏安法及应用 摘要：本文主要介绍了电化学研究方法中的循环伏安法实验技术的基本原理及其在电极反应的可逆性、定量分析及电极制备方面的应用。 关键词：电化学；循环伏安法；原理；应用 一、循环伏安法的概念及原理 循环伏安法(CyclicVoltammetry)是一种常用的电化学研究方法。该法 控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电 势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲 线。该法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以 及化学修饰电极等。循环伏安法还可以改变电位以得到氧化还原电流方向。 循环伏安法中电压扫描速度可从每秒钟数毫伏到1伏。 若以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流—电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波形扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。
二、循环伏安法的应用 对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。可根据循环伏安图中曲线的形状判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。 （一）、判断电极反应的可逆性 循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此可从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中来判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。如黄可龙等采用循环伏安法对4LiFePO 在水溶液中的电化学行 为进行了研究，结果表明，4LiFePO 在饱和3LiNO 溶液中具有良好的电化学可逆 性；黄宝美等研究了大豆黄素在玻碳电极的电化学行为，表明大豆黄素的电极过程具有吸附性和不可逆性。 循环伏安法有两个重要的实验参数，一个是峰电流之比，即 pc pa i i ；二是峰电流之差，即pc pa i i -。 （1）可逆 a.1pc pa i i =，且与电位扫描速率、转换电位E λ和扩散系数等无关； b.58p pa pc E E E mV n =-≈ （25℃） （2）部分可逆 58p pa pc E E E mV n =->（25℃) (3)完全不可逆，无逆向反应
循环伏安法定义+原理+参数设置
一、循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次 或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势 曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观 察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的 研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以 用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 1．基本原理 如以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，如果 前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位 向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描， 完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。如果电活性物质可逆性差，则氧化波与还原波的高度就不同，对称性也较差。循环伏安 法中电压扫描速度可从每秒种数毫伏到1伏。工作电极可用悬汞电极，或铂、玻碳、石墨等 固体电极。 2．循环伏安法的应用 循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程 动力学参数的研究。但该法很少用于定量分析。 （1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从 所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应 的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。 （2）电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学—化学耦联反应等,对于有机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。 3、循环伏安法的用途 (1)、判断电极表面微观反应过程 (2)、判断电极反应的可逆性 (3)、作为无机制备反应“摸条件”的手段 (4)、为有机合成“摸条件” (5)、前置化学反应（CE）的循环伏安特征
循环伏安法判断电极过程
实验七 循环伏安法判断电极过程 一、实验目的 1.初步掌握电化学工作站的使用方法； 2.掌握循环伏安法判断电极过程可逆性的原理和方法。 二、实验原理 循环伏安法(Cyclic Voltammetry)一种常用的电化学研究方法。在电化学、无机化学、有机化学、生物化学的研究领域广泛应用。 CV 法是将循环变化的电压施加于工作电极和参比电极，记录工作电极上得到的电流与施加电压的关系曲线，也叫循环伏安图。根据循环伏安图，可以得到相应的峰参数，进而判断电极过程。图11-9是施加电压与扫描时间的关系曲线，即是三角形波。 图11-10是典型的循环伏安曲线。该图是 2×10-3 mol/L K 3Fe(CN)6 + 0.1 mol/L KCl 溶液在玻碳电极上得到的结果。其电极反应为 可逆性。 （1） 可逆反应 （2） 准可逆反应 （3） 只有一个氧化或还原峰，电极过程为不可逆。 利用下列公式可以计算可逆反应的式电位和还原峰电流 ----→-→+36 46 4636Fe(CN) Fe(CN) Fe(CN)Fe(CN)e e n Epc Epa E Ipc Ipa 058.0,1=-=?≈,1≠Ipc Ipa n Epc Epa E 058 .0≥ -=?2'0Pc Pa E E E +=c AD n i P 2 /12/12/351069.2υ?=
三、仪器与试剂 1. CHI660A型电化学工作站（美国CHI公司）； 三电极体系：工作电极为玻碳电极（d =3㎜） 参比电极为饱和甘汞电极（SCE） 辅助电极为铂丝电极； 2. 超声波清洗器（KQ218型，昆山市超声仪器有限公司）。 3. 2×10-3 mol/L K3Fe(CN)6 + 0.1 mol/L KCl 四、实验步骤 1. 工作电极预处理 2. 装溶液 3. 连接三电极 4. 选择参数（E i=0.5V, E n=-0.20V,S=1e-5A/V ），作扫描速率为0.05、0.1、0.2、0.3、 0.5V/s的循环伏安曲线。 五、结果处理 1、列表总结铁氰化钾的测量结果。 2、判断电极反应的可逆性。 3、作i pc对v1/2的关系曲线，由此判断电极反应是受扩散控制的。
沿海火力发电厂循环水系统的腐蚀现状及防护技术
沿海火力发电厂循环水系统的腐蚀现状及防护技术[摘要] 电能是人们生产生活中必不可少的能源，在科学技术日新月异的今天，无论是工业生产用的大型机械，还是人们生活中必不可少的一些设施，其正常运转都与电能息息相关。一直以来，发电设备的建设都是科技发展的热门话题，其相关技术的研发与各类问题的讨论也一直在进行。本文就当前沿海火力发电厂循环水系统的腐蚀现状加以分析，浅要提出相关防护技术要点。 [关键字]沿海火力发电厂循环水系统腐蚀防护 一、引言 近年来，在可持续发展战略的指导下，我国一直在大力兴建各类发电设备，以满足人们越来越高的生产生活需求。由于火力发电是以高温将水转化为蒸汽，进而推动汽轮机做功完成发电的过程，因此水资源丰富的地区往往是火力发电厂建设的集中地。纵观我国整体的地理环境分布，沿海地区无疑是火力发电厂选址的绝佳之地，而且当前相关工程的建设也取得了极大的成效，为我国能源工业的发展提供了有利的保障。 然而，在不断的实验探究中，人们渐渐发现各类电力设备在生产过程中均会发生不同程度的腐蚀现象，这在沿海的火力发电厂中明显表现在循环水系统设备上，而且其很大程度上会影响到整个火力发电体系的正常运作。很显然，腐蚀问题如果得不到有效的解决，必然大大制约能源工业的发展，甚至由于电能质量过差以及电能供应中断等问题造成产业经济下滑，导致相关大部分企业濒临破产的局面。因此，针对当前问题的防护技术研究也就成了当前工作的重中之重，各企业及相关部门必须严格进行贯彻落实。 二、沿海火力发电厂循环水系统的腐蚀现状 在沿海火力发电厂的生产工作中，循环水系统的相关设备往往是最容易受到腐蚀的。一方面，输水管道、水室、凝气机等设施都直接与海水相接触，而海水作为一种强性腐蚀介质，往往就会在长时间的工作中对其造成严重的腐蚀，进而
电化学——循环伏安法应用
毕业设计（论文） 课题电化学分析——循环伏安法测电极性质 学院河南工业职业技术学院
专业应用化工技术 班级化工1202 姓名*** 学号********* 指导老师*** 日期****.**.** 目录 引言 电化学分析法概要 原电池与电解池 能斯特方程 电极的类型 标准电极电位与条件电极电位 循环伏安法简介
实验——循环伏安法测铁氰化钾的电极过程 循环伏安法在其他方面的应用 参考文献 附录——CHI600E电化学分析站的用户手册 引言 循环伏安法(CyclicVoltammetry)是一种常用的电化学分析方法。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。通常利用CHI工作站进行循环伏安法测定电极反应参数。 关键词：电化学、循环伏安法、CHI工作站、电极 电分析化学法概要
一、什么是电化学分析? 定义: 应用电化学的基本原理和实验技术，利用物质的电学或电化学性质来进行分析的方法称之为电化学分析法。通常是使待分析的试样溶液构成一个化学电池（原电池或电解池），通过测量所组成电池的某些物理量（与待测物质有定量关系）来确定物质的量(See Fig.)。 二、电化学分析法的分类 利用物质的电学及电化学性质来进行分析的方法称为电分析化学法： 第一类电分析化学法是通过试液的浓度在某一特定实验条件下与化学电池中某些物理量的关系来进行分析的。 属于这类分析方法的有：电位分析法（电位），电导分析（电阻），库仑分析法（电量），伏安分析法（i—E关系曲线）等。 第二类电分析化学法是以电物理量的突变作为滴定分析中终点的指示，所以又称为电容量分析法。属于这类分析方法的有：电位滴定，电导滴定，电流滴定等。 第三类电分析化学法是将试液中某一个待测组分通过电极反应转化为固相，然后由工作电极上析出物的质量来确定该组分的量。称为电重量分析法（电子做“沉淀剂”），即电解分析法。 按照国际纯粹与应用化学协会(IUPAC)的推荐,电化学分析
循环伏安法原理及结果分析
循环伏安法原理及结果 分析 Revised as of 23 November 2020
循环伏安法原理及应用小结 1 电化学原理 电解池 电解池是将电能转化为化学能的一个装置，由外加电源，电解质溶液，阴阳电极构成。 阴极：与电源负极相连的电极（得电子，发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极（失电子，发生氧化反应） 电解池中，电流由阳极流向阴极。 循环伏安法 1）若电极反应为O＋e-→R，反应前溶液中只含有反应粒子O，且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势(φ平)正得多的起始电势(φi)处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如图0所示。 图0 CV扫描电流响应曲线 2）当电极电势逐渐负移到(φ平)附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值Ipc，然后电流逐渐下降。当电势达到(φr)后，又改为反向扫描。 3）随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通过(φ平)时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流Ipa，随后又由于R的显着消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线”
经典三电极体系 经典三电极体系由工作电极（WE）、对电极（CE）、参比电极（RE）组成。在电化学测试过程中，始终以工作电极为研究电极。 其电路原理如图1，附CV图（图2）：扫描范围，扫描速度50mV/S，起始电位0V。 图1 原理图图2 CBZ的循环伏安扫描图图2所示CV扫描结果为研究电极上产生的电流随电位变化情况图。 1）横坐标Potential applied（电位）为图1中电压表所测，即 Potential applied=P(WE)-P(RE) 所有的电位数值都是相对于氢离子的电位值，规定在标准情况下，氢离子的电位为0。当恒电位仪向工作电极提供负的电位时，其电源连接情况如图1所示，即工作电极与电源的负极相连，作为阴极工作发生还原反应；反之则作为阳极发生氧化反应。 图3 恒电位仪电路图 图3所示为恒电位仪电路图，我没看明白，请翟老师帮我看看。 2）纵坐标所示电流为工作电极上通过的电流，电流为正（流出电极表面）则有电子流入电极CBZ失电子发生氧化反应；电流为负则电子流出电极，CBZ得电子发生还原反应。 2 电化学工作站操作 工作电极在测试之前应先用较大扫速扫描以活化电极，否则可能出现扫描曲线持续波动的现象； 3 数据挖掘
电化学工作站循环伏安法使用说明
电化学工作站循环伏安法使用说明 连接电极：绿夹夹工作电极（W），黄夹夹参比电极（R），红夹夹辅助电极（A）。 1.打开电脑-----打开工作站开关------双击工作站图标运行工作站程序。 点击界面工具栏 “选择电化学方法”按钮。 2.选择线性扫描循环伏安法，点击确定。 3. 点击界面工具栏， “参数设定按钮” 3.1：测试电池等能量实验 的可以在开路电位前面的 方块内点击打钩。 3.2：静止电位:对含有电 容电压的器件，电流瞬间 有变化的工作电极可给以 10秒左右的静置点位，静 置电位和起始电位相符。 一般只用第一折返做终止 电位。做电池、电容器用 到第二折返。 上面是设定的铁氰化钾在玻碳电极下的循环伏安参数 设置完成后点击“确定”。
4.点击界面工具栏“运行按钮” 下面是铁氰化钾在玻碳电极下的循环伏安扫描图 抛光好的工作电极在铁氰化钾中的峰电位差应小于80mV，电流比约等于1. 5.测量： 5.1点击界面工具栏测量按钮
5.2：如果是多圈，点击当前圈的（+）（-）调看多圈的其中某圈。 5.3：点击只显当前圈，可以屏蔽其他多圈的显示。 5.4：点击自动测量，左侧出现各个峰的电位、电流和面积。
5.5：点击自动测量可以显示各个峰的点位和电流，点击1、2、3、4、。。。。可测量各个峰的 测量值。 5.6：峰型不好的也可以采用手动测量。 5.7：只要保存原图，删除没有显示的图就可以保存每一圈的图，只是要把保存的名称改动 一下，比如后面加上1或者2等就可以了。 5.8：如果做得图是差失脉冲伏安法或者是方波伏安法，点击半峰法旁边的小三角，选中高 斯法就可以手动测量了。
循环伏安法及应用
循环伏安法及应用
电池反应实际上是一个氧化还原 反应。反应粒子在电极表面上进 行的氧化（失去电子)反应叫阳 极反应；相应的还原(获得电子) 反应叫阴极反应。 电极电位可表示氧化还原反应的 难易程度。 由左图可知，电极反应速度一般 由以下几个因素来控制： （1）物质传递； （2）吸附与脱附过程； （3）电子传递过程 电极表面电化学反应示意图
电荷移动速度k和物质传输速度m对电流电位曲线的影响 反应慢，具有足够的传输能力 为了使反应加速必须加电压 反应快，受到传输能力限制 为了增加传输能力必须增加反应物浓 度或进行搅拌
循环伏安法 三角波电位进行扫描，所获得的电流响应与电位信号的关系，称为循环伏安扫描曲线。 开始扫描，工作电极电位电位不断变负，物质在负极还原；反向扫描时，物质在电极发生氧化反应。因此，在一个三角波扫描中可完成个还原氧化过程的循环。 原理：在电极上施加一个线性扫 描电压，以恒定的变化速度扫描， 当达到某设定的终止电位时，再 反向回归至某一设定的起始电位， 循环伏安法电位与时间的关系 （见图）
循环伏安法 若电极反应为O+e→R，反应前溶液 中只含有反应粒子O、且O、R在溶 液均可溶，控制扫描起始电势从比 体系标准平衡电势正得多的起始电 势φ 处开始势作正向电扫描，电流响 i 应曲线则如右图所示。 当电极电势逐渐负移到φ0 附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。 平 由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电 ，然后电流逐渐下流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值I pc 降。当电势达到φ 后，又改为反向扫描。 r 随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通 时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成O的方向发展。于是R开过φ0 平 ，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流I pa 降。整个曲线称为“循环伏安曲线”。
羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测定过氧化氢
羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测 定过氧化氢 【摘要】目的:研究用羧基化多壁碳纳米管修饰电极伏安法测定过氧化氢的浓度。方法:采用涂布法制成羧基化多壁碳纳米管修饰电极；在pH=7.0 KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中，采用该修饰电极伏安法测定H2O2。结果:该修饰电极对H2O2有着显著的电催化作用，与裸玻碳电极相比，其灵敏度大大提高，在 1.2×10-6～1.0×10-3 mol/L 浓度范围内，过氧化氢的氧化峰电流与其浓度呈良好的线性关系，检测限为3.1×10-7 mol/L，将该修饰电极用于医用过氧化氢的测定，相对平均偏差为1.2%，平均回收率为97.6%，结果满意。结论:该修饰电极响应快，灵敏度高，稳定性好，寿命长，适合于具有电活性生物分子的测定。 【关键词】碳纳米管学修饰电极伏安法过氧化氢 Abstract: Objective: To study a quantitative method for determination of hydrogen peroxide (H2O2) by voltammetry with multi-wall carbon nanotubes functionalized with carboxylic group modified electrode (CME). Method: The CME was fabricated, which based on the immobilization of multi-wall carbon nanotubes functionalized with carboxylic group. In a medium of KH2PO4-Na2HPO4 buffer solution with pH=7.0，the CME was
循环伏安法实验报告(有测定电极有效面积)
循环伏安法实验 【实验目的】 学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。 了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。 【实验原理】 循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫 描电压（如图1），记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线（如图2），即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。 与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。 对于碳电极，一般以Fe(CN) 63-/4- 的氧化还原行为作电化学探针。首先，固体 电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。通常用于抛光电极的 材料有金钢砂、CeO 2、ZrO 2 、MgO和α-Al 2 O 3 粉及其抛光液。抛光时总是按抛 光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨 后，再用一定粒度的α-Al 2O 3 粉在抛光布上进行抛光。抛光后先洗去表面污物， 再移入超声水浴中清洗，每次2～3分钟，重复三次，直至清洗干净。最后用乙 醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。将处理好的碳 图2：循环伏安曲线（i—E曲线）
电极放入含一定浓度的K 3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。如得到如图2所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc / i pa =1），峰峰电位差ΔE p 约为70 mV （理论值约59/n mV ），即说明电极表面已处理好，否则需重新抛光，直到达到要求。 有关电极有效表面积的计算，可根据Randles-Sevcik 公式： 在25°C 时，i p =(2.69×105 )n 3/2 AD o 1/2ν1/2 C o 其中A 为电极的有效面积（cm 2 ），D o 为反应物的扩散系数(cm 2 /s)，n 为电极反应的电子转移数，ν为扫速（V/s ），C o 为反应物的浓度（mol/cm 3 ），i p 为峰电流（A ）。 【仪器和试剂】 1. CHI 660D 电化学系统，玻碳电极（d = 4mm ） 为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂片电极为辅助电极； 2. 固体铁氰化钾、H 2SO 4 溶液、高纯水； 3. 100 mL 容量瓶、50 mL 烧杯、玻棒。 【实验内容】 1. 配制5 mM K 3Fe(CN)6 溶液（含0.5 M H 2SO 4），倒适量溶液至电解杯中； 2. 将玻碳电极在麂皮上用抛光粉抛光后，再用蒸馏水清洗干净； 3. 依次接上工作电极(绿)、参比电极(白)和辅助电极(红)； 4. 开启电化学系统及计算机电源开关，启动电化学程序，在菜单中依次选择Setup 、Technique 、CV 、Parameter ，输入以下参数： 5. 点击Run 开始扫描，将实验图存盘后，记录氧化还原峰电位E pc 、E pa 及峰电流I pc 、I pa ； 6. 改变扫速为0.05、0.1 和0.2 V/s ，分别作循环伏安图； 7. 将4个循环伏安图叠加比较； Init E (V) 0.8 V Segment 2 High E (V) 0.8 V Smpl Interval (V) 0.001 Low E (V) ?0.2 V Quiet Time (s) 2 Scan Rate (V/s) 0.02 V Sensitivity (A/V) 5e?5
循环伏安法原理及结果分析
循环伏安法原理及应用小结 1 电化学原理 1.1 电解池 电解池是将电能转化为化学能的一个装置，由外加电源，电解质溶液，阴阳电极构成。 阴极：与电源负极相连的电极（得电子，发生还原反应） 阳极：与电源正极相连的电极（失电子，发生氧化反应） 电解池中，电流由阳极流向阴极。 1.2 循环伏安法 1）若电极反应为O＋e-→R，反应前溶液中只含有反应粒子O，且O、R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势(φ平)正得多的起始电势(φi)处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如图0所示。 图0 CV扫描电流响应曲线 2）当电极电势逐渐负移到(φ平)附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当O的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值Ipc，然后电流逐渐下降。当电势达到(φr)后，又改为反向扫描。 3）随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的R粒子的浓度较大，在电势接近并通过(φ平)时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成R的方向发展。于是R开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流Ipa，随后又由于R的显著消耗而引起电流衰降。整个曲线称为“循环伏安曲线” 1.3 经典三电极体系 经典三电极体系由工作电极（WE）、对电极（CE）、参比电极（RE）组成。在电化学测试过程中，始终以工作电极为研究电极。 其电路原理如图1，附CV图（图2）：扫描范围-0.25-1V，扫描速度50mV/S，起始电位0V。
图1 原理图图2 CBZ的循环伏安扫描图 图2所示CV扫描结果为研究电极上产生的电流随电位变化情况图。 1）横坐标Potential applied（电位）为图1中电压表所测，即 Potential applied=P(WE)-P(RE) 所有的电位数值都是相对于氢离子的电位值，规定在标准情况下，氢离子的电位为0。当恒电位仪向工作电极提供负的电位时，其电源连接情况如图1所示，即工作电极与电源的负极相连，作为阴极工作发生还原反应；反之则作为阳极发生氧化反应。 图3 恒电位仪电路图 图3所示为恒电位仪电路图，我没看明白，请翟老师帮我看看。 2）纵坐标所示电流为工作电极上通过的电流，电流为正（流出电极表面）则有电子流入电极CBZ失电子发生氧化反应；电流为负则电子流出电极，CBZ得电子发生还原反应。 2 电化学工作站操作 工作电极在测试之前应先用较大扫速扫描以活化电极，否则可能出现扫描曲
循环伏安法
循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。 对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 1．基本原理 如以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。如果电活性物质可逆性差，则氧化波与还原波的高度就不同，对称性也较差。循环伏安法中电压扫描速度可从每秒种数毫伏到1伏。工作电极可用悬汞电极，或铂、玻碳、石墨等固体电极。 理想状态下得到的，当电极反应中存在其他影响因素时，得到的循环伏安图会有较大变化。此外当在溶液中有其他电活性物质时，在扫描电压作用下也会有其他的氧化还原反应发生，这时得到的循环伏安图形也会有很大不同。从这些不同中可以得到很多相关信息。 2．循环伏安法的应用 循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。但该法很少用于定量分析。 （1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。 (1) 判断电极过程的可逆性 利用式（5.55）、（5.56）、（5.57）和（5.58），可以判断电极过程的可逆性。对于不可逆电极过程，以上四个关系不适用，两峰电位差比式（5.57）预期的大，反扫时阳极峰电流减小甚至消失。 用循环伏安法研究吸附现象可以得到清晰的结果。对于可逆电极反应，若反应物或产物在电极表面仅有弱吸附，循环伏安图形的变化不大，如图5－29中的（a）、（b）只是电流略有增加。若吸附作用强烈，反应物吸附在电极上将使自由能变得很负，则在主峰后产生一个小的吸附后峰，如图5－29（c）；若反应产物强吸附，则在主峰前出现一
实验一 循环伏安法判断电极过程
实验一循环伏安法判断电极过程 一.实验目的 1.学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。 2.了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。 3.学会使用电化学工作站 二.实验原理 循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫描电压，记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线，即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。 与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。 对于碳电极，一般以Fe(CN)63-/4-的氧化还原行为作电化学探针。首先，固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。通常用于抛光电极的材料有金钢砂、CeO2、ZrO2、MgO和α-Al2O3粉及其抛光液。抛光时总是按抛光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨后，再用一定粒度的α-Al2O3粉在抛光布上进行抛光。抛光后先洗去表面污物，再移入超声水浴中清洗，每次2~3分钟，重复三次，直至清洗干净。最后用乙醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。将处理好的碳电极放入含一定浓度的K3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。如得到如图所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc/i pa=1）,峰峰电位差ΔE p约为70mV（理论值约60 mV），即说明电极表面已处理好，否则需要重新抛光，直到达到要求。 有关电极有效表面积的计算，可根据Randles-Sevcik公式： 在25℃时，i p=(2.69×105)n3/2AD o1/2v1/2C o 其中A为电极的有效面积（cm2），D o为反应物的扩散系数（cm2/s），n为电极反
循环水系统加药系统方案
循环水系统加药系统方案
2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月
目录 一、概述 (1) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1) 三、工艺流程的确定 (2) 四、循环水系统设计参数 (3) 五、设计规范标准 (7) 六、药剂选用原则 (8) 七、补充水及旁滤处理 (8) 八、循环水处理 (8) 九、清洗与预膜处理 (12) 十、药剂的选用及投药量 (14) 十一、投药设备的选型 (16) 十二、供货清单 (17) 十三、设备的投资概算 (17)
一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物 4 如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷 却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合 安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生 不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且 会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预 期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁 流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应 考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种 药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、 安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防 尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制 腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大
循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用
循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用 聂凯斌 （环境与化学工程学院应用化学ys1310202011） 摘要：本文主要利用电化学工作站进行循环伏安法(Cyclic Voltammetry)在测定电极反应性质方面的应用的研究，循环伏安法是一种常用的电化学研究方法，该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。本文主要介绍循环伏安法的基本原理，以及通过循环伏安法，对电极反应进行电化学分析，根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 关键词：循环伏安法，电极，可逆
1 循环伏安法的基本原理及研究进展 如以竿腰三角形的脉冲电压（如图1）加在工作电极上，得到的电流- 电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化被。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流一电压曲线称为循环伏安图（如图2）。 图1 三角波电压图2循环伏安极化曲线循环伏安法(Cyclic V oltammetry)一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。实验中使用的工作电极除了使用汞电极外，还可以用铂电极、金电极、玻璃电极、悬汞、汞膜电极、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 2 循环伏安法的运用 2.1 循环伏安法分析系统的三电极体系 ①工作电极：指在测试过程中可引起试液中待测组分浓度明显变化的电极，又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。（1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；（2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；（3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。 工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(铂、金、银、铅和导电玻璃）等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。
循环伏安法标定电极
仪器分析实验（电分析） 2004.02 注意事项： 1.电分析共四个实验：电位法测量水溶液的pH 值 (1.32)、氟离子选择电极测定饮用水中 的氟 (1.33) 、库仑滴定法测定砷 (1.35)以及循环伏安法 (本讲义)； 2.组号为单数的同学第一周作1.32 和1.33； 双数的同学作1.35 及循环伏安法； 3.实验两人一组，自由组合； 循环伏安法 【目的】 学习和掌握循环伏安法的原理和实验技术。了解可逆波的循环伏安图的特性以及测算玻碳电极的有效面积的方法。 【原理】 循环伏安法是在固定面积的工作电极和参比电极之间加上对称的三角波扫描电压，记录工作电极上得到的电流与施加电位的关系曲线，即循环伏安图。从伏安图的波形、氧化还原峰电流的数值及其比值、峰电位等可以判断电极反应机理。 与汞电极相比，物质在固体电极上伏安行为的重现性差，其原因与固体电极的表面状态直接有关，因而了解固体电极表面处理的方法和衡量电极表面被净化的程度，以及测算电极有效表面积的方法，是十分重要的。一般对这类问题要根据固体电极材料不同而采取适当的方法。 对于碳电极，一般以Fe(CN)63-/4-的氧化还原行为作电化学探针。首先，固体电极表面的第一步处理是进行机械研磨、抛光至镜面程度。通常用于抛光电极的材料有金钢砂、CeO2、ZrO2、MgO和α-Al2O3粉及其抛光液。抛光时总是按抛光剂粒度降低的顺序依次进行研磨，如对新的电极表面先经金钢砂纸粗研和细磨后，再用一定粒度的α-Al2O3粉在抛光布上进行抛光。抛光后先洗去表面污物，再移入超声水浴中清洗，每次2～3分钟，重复三次，直至清洗干净。最后用乙醇、稀酸和水彻底洗涤，得到一个平滑光洁的、新鲜的电极表面。将处理好的碳电极放入含一定浓度的K3Fe(CN)6和支持电解质的水溶液中，观察其伏安曲线。如得到如图所示的曲线，其阴、阳极峰对称，两峰的电流值相等（i pc / i pa=1），峰峰电位差?E p约为70 mV（理论值约60 mV），即说明电极表面已处理好，否则需重新抛光，直到达到要求。 有关电极有效表面积的计算，可根据Randles-Sevcik公式： 在25°C时，i p=(2.69×105)n3/2AD o1/2ν1/2C o 其中A为电极的有效面积（cm2），D o为反应物的扩散系数(cm2/s)，n为电极反应的电子转移数，ν为扫速（V/s），C o为反应物的浓度（mol/cm3），i p为峰电流（A）。 【仪器和试剂】 1.CHI 630A 电化学系统，玻碳电极（d = 4mm） 为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极， 铂丝电极为辅助电极； 2.固体铁氰化钾、H2SO4溶液； 3.100mL 容量瓶、50 mL 烧杯、玻棒。
循环伏安法测定电极反应
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 E pc、E pa分别为阴极峰值电位与阳极峰值电位。i pc、i pa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(αOx/αRed)。若已知γ为活度系数，则αOx=γ?C Ox，αRed=γ?C Red。在实验中，通常采用添加离子调节液（如KNO3溶液、Na2SO4溶液等）的方法来固定离子强度，此时γ可视为定值，则φ=φθ+ nRT/Fln(C Ox/C Red)。 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电流占主要部分，则峰电流与扫描速度v成正比。如果扫描过程中，吸附反应物消耗速度很快，还原电流主要由溶液中的扩散过程所提供，此时电流具有纯扩散电流的性质，即i 与扫描速度的平方根成正比。根据电流与扫描速度关系， p 可以判断电流主要受哪种过程控制。 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：
循环水腐蚀的几大因素
一、PH值 PH值偏酸性时，则碳钢表面不易形成保护膜，而且H+ 又是很好的去极化剂，促进腐蚀电池阴极电子的转移，故pH值偏酸性时，其腐蚀要比pH值偏碱性时高。 二、阴离子 金属的腐蚀速度与水中的阴离子的种类有密切的关系。冷却水中的CL-、Br、I-等活性离子能破坏碳钢、不锈钢和铝等金属或合金表面的钝化膜，增进腐蚀。水中的络酸根、亚硝酸跟、硅酸跟和磷酸根等阴离子能敦化钢铁或生成难容沉淀物而覆盖金属表面，起到抑制腐蚀的作用。 三、硬度 硬度过高则会结垢，而且在一定条件下会引起垢下腐蚀。硬度太低、缓蚀剂与金属作用在金属表面形成的保护膜难以形成，对缓蚀效果有影响。 以磷系配方为例，Ca2+一般不得小于30mg/L，以形成磷酸钙的保护膜而起到缓蚀作用。 四、金属离子 一些重金属离子如铜、银、铅、镁、锌这几常用金属起到有害作用。在酸性溶液中的Fe3+具有强烈的腐蚀性。 锌离子在冷却水中对碳钢有缓蚀作用，因此锌盐被广泛作冷却水缓蚀剂。 五、溶解的气体 1、氧 水中的溶解氧，是引起金属电化学腐蚀的一个主要因素。氧气是一种去极化剂，引起腐蚀电池的阴极去极化，导致金属腐蚀加剧。在一般情况下，水中氧含量越多，金属的腐蚀越严重，而且腐蚀的主要形式是很深的溃疡状腐蚀。 但是，在某些特定的条件下，如所用的水是电解质浓度非常小（导电率＜0.1~0.2μs/cm）的中性水中，溶解氧会在钢材表面产生钝化膜，从而减缓腐蚀速度。 2、二氧化碳 二氧化碳溶于水生成碳酸或者碳酸氢盐，使水的酸性增加，pH值下降。造成金属表面膜的溶解、破坏和氢的析出。 3、氨
溶剂氨会形成铜氨络离子，促进铜的腐蚀。 4、硫化氢 溶解硫化氢气体会促进碳钢腐蚀。 5、二氧化硫 溶解二氧化硫会降低循环水的pH值，增加金属的腐蚀性。 6、氯离子 氯离子会促进碳钢、不锈钢、铝等金属或者合金的腐蚀（孔蚀、缝隙腐蚀）六、含盐量 1）杂质溶解盐类增高会促使水的导电性增加，易发生电化学作用，增加腐蚀电流，使腐蚀增加。 2）含盐量增加影响Fe(OH)2的胶体状沉淀物的稳定度，使保护膜质量变差，增大腐蚀。 3）含盐量增加可使溶解度下降，阴极过程减弱，腐蚀速度变小。盐溶液浓度大于0.5MOL/L后，腐蚀开始减小。 七、悬浮固体 水中悬浮固体的增加会加大腐蚀速度，同时悬浮物的沉积还会引起沉积物下金属的氧浓差电池腐蚀，使局部腐蚀加快。悬浮物的沉积会阻碍缓蚀剂到达金属表面而影响缓蚀剂的缓蚀效果。 因此，循环水系统在运行中要求采取旁滤措施。使浊度控制在10mg/L以内，最好在5mg/L以内。 8、流速 流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。同时流速较大时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结构等生成物，使溶解氧更易向金属表面扩散，导致腐蚀加速，所以碳钢的腐蚀速度是随着流速的升高而加大的。随着流速进一步升高，腐蚀速度回降低，这是因流速过大，向金属表面提供的氧含量已达到足以使金属表面形成氧化膜，起到缓蚀的作用。如果水流速度继续增加，则会破坏氧化膜，使腐蚀速度再次增大。 一般水流速度在0.6-1m/s时，腐蚀速度最小。流速过低会使传热效率低和出现沉积，故冷却水流速管程水一般在1m/s左右，壳程水在0.5m/s以上为宜。