Potenciostat: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Një potentiostat është një pajisje që ju lejon të kontrolloni potencialin elektrokimik të një qelize përcjellëse. Me kodin e saktë, potenciostatet mund të përdoren gjithashtu për të matur rrymën nëpër një qelizë dhe për të parashikuar përqendrimin e zgjidhjes. Potenciostatet mund të ndryshojnë në numërimin e elektrodave, e para është se ka tre elektroda. Treguar më lart është skema e qarkut të potenciostatit që kam krijuar. Unë e kam marrë skemën nga Gazeta e Edukimit Kimik nga një artikull i shkruar nga Gabriel N. Meloni.

Hapi 1: Mblidhni materiale

-Burboard

-Ardduino

-Gjeneratori i funksioneve

-Furnizimi me energji DC

-Kompjuter

-Qeliza përcjellëse

-Elektroda (kam përdorur një zink dhe dy bakër)

-Tela dhe kabllo

-5 op-amps (kam përdorur LM741)

-Kondensatorët:

~ 2 x 100nF

70 470nF

-Rezistorët

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(Dioda Zener me LED dhe rezistenca e dytë 200kΩ janë paraqitur në foto, por nuk janë të nevojshme)

Hapi 2: Ndërtimi i Qarkut Pt.1

E kam më të lehtë të shtoj së pari hapësirën op-amps në mënyrë të barabartë. Tjetra, lidhni secilën kunj 7 (kjo do të jetë +6,5V). Lidhni secilën kunj 4 (kjo do të jetë -6.5V). Va dhe Vb do të përfaqësojnë këto tensione (+) dhe (-) ndërsa toka do të jetë ende e tokëzuar.

Hapi 3: Ndërtimi i Qarkut Pt. 2

Plotësoni kondensatorët e mbetur, rezistorët dhe telat e kërcyesit. Ju do të dëshironi të bëni (+) rreshtat e kuq të dërrasës së bukës -5V dhe (-) terrenin e rreshtit blu. Bashkangjitni kabllot nga gjeneratori i funksionit dhe furnizimi me energji në tabelë.

Shënim anësor: Ju mund të vini re se kam shumë rezistenca. Kjo është për shkak se unë nuk kam vlerat e sakta të rezistorëve të kërkuar. Shtova rezistenca të shumta në seri për të bërë rezistencat e dëshiruara.

Hapi 4: Kryerja e qelizës

Krijoni një qelizë përcjellëse të zgjidhjes tuaj të dëshiruar. Vendosni elektrodat në tretësirë, duke i distancuar distancat e tyre dhe duke i mbajtur gjithmonë distancat në përputhje

Hapi 5: Arduino

Lidhni qarkun tuaj me hyrjen në pin A0 të Arduino. Gjithashtu lidhni Arduino -n tuaj me tokën. Pasi të lidheni me kompjuterin, mund të ekzekutoni kodin Arduino. Ndryshimet në kodin e mësipërm mund të bëhen në varësi të sa termave dëshironi të mesatarizoni së bashku.

Hapi 6: Excel

Në mënyrë që potenciostati të raportojë vlerën e përqendrimit të tretësirës, së pari duhet të krijoni një kurbë kalibrimi. Bëni zgjidhje të shumta (sa më shumë aq më mirë) dhe regjistroni rrymat e tyre nga leximi i potenciostatit. Bëni kurbën në Excel. Kurba do të ketë përqendrim në boshtin x me rrymë në boshtin y. Me shumë mundësi linja e trendit do të jetë logaritmike. Përdoreni këtë ekuacion në rreshtin e dytë deri në të fundit të kodit. Potentiostati tani duhet të jetë në gjendje të përcaktojë përqendrimin e çfarëdo zgjidhjeje që po përdorej. (Mbani llojin e tretësirës konstante. Potentiostati nuk do të funksionojë nëse vendosni të ndryshoni nga NaCl në KCl.)