Potentiostat: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

En potensiostat er en enhet som lar en kontrollere det elektrokjemiske potensialet til en ledende celle. Med riktig kode kan potensiostater også brukes til å måle strømmen over en celle og forutsi løsningens konsentrasjon. Potensiostater kan variere i antall elektroder, den ene er at denne instruerbare har tre elektroder. Vist ovenfor er kretsskjemaet for potensiostaten jeg opprettet. Jeg fikk skjematikken fra Journal of Chemical Education fra en artikkel skrevet av Gabriel N. Meloni.

Trinn 1: Samle materialer

-Brødbrett

-Arduino

-Funksjonsgenerator

-DC strømforsyning

-Datamaskin

-Ledende celle

-Elektroder (jeg brukte en sink og to kobber)

-Ledninger og kabler

-5 op-ampere (jeg brukte LM741)

-Kondensatorer:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Motstandere

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(Zenerdiode med LED og andre 200kΩ motstand er avbildet, men ikke nødvendig)

Trinn 2: Kretskonstruksjon Pt.1

Jeg synes det er lettest å legge til op-ampere jevnt mellomrom først. Deretter kobler du hver pinne 7 (dette blir din +6,5V). Koble hver pin 4 (dette blir din -6,5V). Va og Vb vil representere disse (+) og (-) spenningene mens bakken fortsatt vil bli malt.

Trinn 3: Circuit Construction Pt. 2

Fyll ut de gjenværende kondensatorene, motstandene og hoppetrådene. Du vil lage (+) røde radene på brødbrettet -5V og (-) blå rad bakken. Fest kablene fra funksjonsgeneratoren og strømforsyningen til kortet.

Sidenotat: Du kan legge merke til at jeg har mange motstander. Dette skyldes at jeg ikke har de nøyaktige verdiene til de nødvendige motstandene. Jeg la til flere motstander i serie for å lage de ønskede motstandene.

Trinn 4: Utførelse av celle

Lag en ledende celle med ønsket løsning. Plasser elektrodene i løsningen, måle avstandene fra hverandre og hold alltid avstandene konsistente

Trinn 5: Arduino

Koble kretsen til inngangen til pin A0 på Arduino. Koble også Arduino til bakken. Når du er koblet til datamaskinen, kan du kjøre Arduino -koden. Endringer i koden ovenfor kan gjøres avhengig av hvor mange termer du vil gjennomsnittlig sammen.

Trinn 6: Excel

For å få potensiostat til å rapportere verdien av konsentrasjonen av løsningen, må du først generere en kalibreringskurve. Lag flere løsninger (jo flere jo bedre) og registrer strømmen fra potensiostatavlesningen. Lag kurven i Excel. Kurven vil ha konsentrasjon på x-aksen med strøm på y-aksen. Mest sannsynlig vil trendlinjen være logaritmisk. Bruk denne ligningen i den nest siste kodelinjen. Potentiostat bør nå kunne bestemme konsentrasjonen av hvilken løsning som ble brukt. (Hold løsningstypen konstant. Potensiostat vil ikke fungere hvis du bestemmer deg for å bytte fra NaCl til KCl.)