Potensiostaat: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

'N Potensiostaat is 'n toestel waarmee 'n mens die elektrochemiese potensiaal van 'n geleidende sel kan beheer. Met die korrekte kode kan potensiostatistieke ook gebruik word om die stroom oor 'n sel te meet en die konsentrasie van die oplossing te voorspel. Potensiostatistieke kan wissel in elektrodetelling, die een is dat hierdie instruksies drie elektrodes het. Hierbo is die stroombaan skema van die potensiostaat wat ek geskep het. Ek het die skema van die Journal of Chemical Education verkry uit 'n artikel geskryf deur Gabriel N. Meloni.

Stap 1: Versamel materiaal

-Broodbord

-Arduino

-Funksie Generator

-DC kragbron

-Rekenaar

-Geleidende sel

-Elektrodes (ek het een sink en twee koper gebruik)

-Drade en kabels

-5 op-versterkers (ek het LM741's gebruik)

-Kondensators:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Weerstande

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(Zenerdiode met LED en tweede 200kΩ weerstand word op die foto getoon, maar is nie nodig nie)

Stap 2: Kringkonstruksie Pt.1

Ek vind dit die maklikste om eers die op-versterkers eweredig spasie by te voeg. Koppel vervolgens elke pen 7 (dit is u +6.5V). Koppel elke pen 4 (dit sal jou -6,5V wees). Va en Vb sal hierdie (+) en (-) spannings voorstel terwyl grond nog gemaal sal word.

Stap 3: Kringkonstruksie Pt. 2

Vul die oorblywende kapasitors, weerstande en jumperdrade in. U sal die (+) rooi rye van die broodbord -5V en die (-) blou ry moet maak. Koppel die kabels van die funksieopwekker en die kragtoevoer aan die bord.

Kantopmerking: u sal opmerk dat ek baie weerstande het. Dit is omdat ek nie die presiese waardes van die vereiste weerstande het nie. Ek het verskeie weerstande in serie bygevoeg om die gewenste weerstande te maak.

Stap 4: Uitvoer van sel

Skep 'n geleidingsel van die gewenste oplossing. Plaas die elektrode in die oplossing, meet hul afstande en hou altyd die afstande konsekwent

Stap 5: Arduino

Koppel u kring aan om die pen A0 van die Arduino in te voer. Koppel ook u Arduino aan die grond. As u eers op die rekenaar aangesluit het, kan u die Arduino -kode gebruik. Veranderinge aan die kode hierbo kan gemaak word, afhangende van hoeveel terme u saam wil gemiddelde.

Stap 6: Excel

Om die potensiostaat te laat rapporteer oor die waarde van die konsentrasie van die oplossing, moet u eers 'n kalibrasiekurwe genereer. Maak veelvuldige oplossings (hoe meer hoe beter) en teken hul strome op van die potensiostaatlesing. Maak die kromme in Excel. Die kromme het konsentrasie op die x-as met stroom op die y-as. Die neiginglyn is heel waarskynlik logaritmies. Gebruik hierdie vergelyking in die tweede tot laaste reël kode. Die potensiostaat moet nou die konsentrasie van die oplossing wat gebruik word, kan bepaal. (Hou die tipe oplossing konstant. Die potensiostaat sal nie werk as u besluit om van NaCl na KCl te verander nie.)