Potenciostat: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Potenciostat je uređaj koji omogućuje kontrolu elektrokemijskog potencijala provodne ćelije. S ispravnim kodom, potenciostati se također mogu koristiti za mjerenje struje u ćeliji i predviđanje koncentracije otopine. Potenciostati se mogu razlikovati u broju elektroda, prvi je da ovaj instruktor ima tri elektrode. Gore prikazana shema kruga potenciostata koji sam stvorio. Shemu sam dobio iz časopisa Journal of Chemical Education iz članka koji je napisao Gabriel N. Meloni.

Korak 1: Prikupite materijale

-Daska

-Arduino

-Generator funkcija

-DC napajanje

-Računalo

-Provodna ćelija

-Elektrode (koristio sam jedan cink i dva bakra)

-Žice i kablovi

-5 op-pojačala (koristio sam LM741)

-Kondenzatori:

~ 2 x 100 nF

~ 470nF

-Otpornici

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1 kΩ

~ 10 kΩ

~ 12 kΩ

~ 24 kΩ

(Zener dioda s LED -om i drugi otpornik od 200 kΩ prikazani su na slici, ali nije potrebno)

Korak 2: Izgradnja kruga Pt.1

Smatram da je najlakše prvo dodati ravnomjerni prostor op-pojačala. Zatim spojite svaki pin 7 (ovo će biti vaših +6,5 V). Spojite svaki pin 4 (ovo će biti vaš -6,5V). Va i Vb će predstavljati te (+) i (-) napone dok će uzemljenje još biti uzemljeno.

Korak 3: Izgradnja kruga Pt. 2

Ispunite preostale kondenzatore, otpornike i kratkospojnike. Morat ćete napraviti (+) crvene redove matične ploče -5V i (-) plavi red uzemljenja. Spojite kabele s generatora funkcija i napajanja na ploču.

Napomena: Možda ćete primijetiti da imam mnogo otpornika. To je zbog toga što nemam točne vrijednosti potrebnih otpornika. Dodao sam više otpornika u nizu kako bih postigao željene otpore.

Korak 4: Provođenje ćelije

Napravite provodnu ćeliju željenog rješenja. Postavite elektrode u otopinu, mjereći njihove udaljenosti i uvijek održavajući iste udaljenosti

Korak 5: Arduino

Spojite svoj krug na ulaz u pin A0 Arduina. Također spojite svoj Arduino na masu. Nakon što ga priključite na računalo, možete pokrenuti Arduino kod. Promjene u gore navedenom kodu mogu se izvršiti ovisno o tome koliko izraza želite zajedno prosječno izraziti.

Korak 6: Excel

Kako bi potenciostat prijavio vrijednost koncentracije otopine, prvo morate generirati kalibracijsku krivulju. Napravite više rješenja (što više to bolje) i zabilježite njihove struje iz očitanja potenciostata. Napravite krivulju u Excelu. Krivulja će imati koncentraciju na osi x s strujom na osi y. Najvjerojatnije će linija trenda biti logaritamska. Koristite ovu jednadžbu u pretposljednjem retku koda. Potenciostat bi sada trebao moći odrediti koncentraciju otopine koja se koristi. (Držite vrstu otopine konstantnom. Potenciostat neće raditi ako odlučite promijeniti s NaCl na KCl.)