Potenciostat: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

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 mogu varirati u broju elektroda, a ovo je da ova instrukcija ima tri elektrode. Gore prikazana shema kola 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

-Bboardboard

-Arduino

-Generator funkcija

-DC napajanje

-Kompjuter

-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

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

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

Korak 2: Konstrukcija kola Pt.1

Smatram da je najlakše prvo dodati ravnomjerni prostor op-pojačala. Zatim spojite svaki pin 7 (ovo će biti vaših +6.5V). Spojite svaki pin 4 (ovo će biti vaših -6,5V). Va i Vb će predstavljati ove (+) i (-) napone dok će uzemljenje još uvijek biti uzemljeno.

Korak 3: Izgradnja kola Pt. 2

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

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

Korak 4: Provođenje ćelije

Napravite provodnu ćeliju željenog rješenja. Stavite elektrode u rastvor, mjereći njihove udaljenosti i uvijek držeći iste udaljenosti

Korak 5: Arduino

Spojite svoje kolo na ulaz na pin A0 Arduina. Također spojite svoj Arduino na uzemljenje. Nakon što ga priključite na računar, možete pokrenuti Arduino kod. Promjene u gore navedenom kodu mogu se izvršiti ovisno o tome koliko termina želite zajedno prosječno izračunati.

Korak 6: Excel

Da bi potenciostat prijavio vrijednost koncentracije otopine, morate prvo 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 sa 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.)