Theo lý thuyết, tính chất von-ampe tuần hoàn của điện cực kích thước lớn với phản ứng thuận nghịch thì thế đỉnh pic anôt và catôt không phụ thuộc vào tốc độ quét và EP= Ep,a – Ep,c = 0,059/n (V).
(Ở đây: Ep: Hiệu hai thế pic; Ep,a: thế pic anôt; Ep,c: thế pic catôt)
Hình dạng của đường thuận nghịch do lớp khuếch tán quyết định, với các điện cực kích thước lớn thì khuếch tán thẳng chiếm ưu thế nên đường von-ampe có dạng pic và giá trị dòng tỉ lệ thuận với tốc độ quét.
ip= (2,69.105) n3/2ACD1/2 v1/2 (ở 250C) (1)
Ở đây: ip- giá trị dòng cực đại; n- số electron; A- diện tích điện cực (cm2); C- nồng độ chất điện hoạt (mol/cm-3); D- hệ số khuếch tán (cm2. s-1); v: là tốc độ quét (V.s-1).
Phản ứng điện hóa xảy ra trên điện cực khi quét CV trong dung dịch K3Fe(CN)6 5mM và KCl 0,5M là phản ứng thuận nghịch:
K3Fe(CN)6+ 1e K4Fe(CN)6
Số electron trao đổi của phản ứng thuận nghịch này là n = 1.
Áp dụng với điện cực vàng 1,5mm tự chế tạo, từ hình 21 ta có
EP= Ep,a – Ep,c= 0,2779 – 0,218 = 0,059n = 1
Hình 21. Đường CV thu được của điện cực Au kích thước 1,5mm trong
dung dịch K3Fe(CN)6 5mM và KCl 0,5M. Tốc độ quét 10mV/s.
Vậy điện cực vàng 1,5mm tự chế tạo có tính thuận nghịch.
Hình 22, 23 là các đường CV thu được của điện cực vàng 1,5mm trong dung dịch K3Fe(CN)65mM và KCl 0,5M với các tốc độ quét lớn hơn.
Hình 22. Đường CV thu được của
điện cực Au 1,5mm trong dung
dịch K3Fe(CN)6 5mM và KCl 0,5M. Tốc độ quét 50mV/s.
Hình 23. Đường CV thu được của điện cực Au 1,5mm trong dung dịch
K3Fe(CN)6 5mM và KCl 0,5M. Tốc độ
quét 100mV/s.
Từ hình 22, 23 ta thấy ở các tốc độ quét lớn hơn thế đỉnh pic anôt và catôt không thay đổi và giá trị dòng tăng lên nhưng hình dạng đường thuận nghịch không thay đổi phù hợp với công thức (1).
45