Potentiostat: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

En potentiostat er en enhed, der gør det muligt at kontrollere den elektrokemiske potentiale i en ledende celle. Med den korrekte kode kan potentiostater også bruges til at måle strømmen over en celle og forudsige løsningens koncentration. Potentiostater kan variere i elektrodeantal, den ene er denne instruerbare har tre elektroder. Ovenstående er kredsløbsskematisk for den potentiostat, jeg har oprettet. Jeg fik skematikken fra Journal of Chemical Education fra en artikel skrevet af Gabriel N. Meloni.

Trin 1: Saml materialer

-Brødbræt

-Arduino

-Funktionsgenerator

-DC strømforsyning

-Computer

-Ledende celle

-Elektroder (jeg brugte en zink og to kobber)

-Ledninger og kabler

-5 op-forstærkere (jeg brugte LM741'er)

-Kondensatorer:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Modstande

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12 kΩ

~ 24kΩ

(Zenerdiode med LED og anden 200kΩ modstand er afbilledet, men ikke nødvendig)

Trin 2: Circuit Construction Pt.1

Jeg finder det nemmest at tilføje op-ampere jævnt mellemrum først. Tilslut derefter hver pin 7 (dette vil være din +6,5V). Tilslut hver pin 4 (dette vil være din -6,5V). Va og Vb vil repræsentere disse (+) og (-) spændinger, mens jorden stadig vil blive jordet.

Trin 3: Circuit Construction Pt. 2

Udfyld de resterende kondensatorer, modstande og jumperkabler. Du vil gerne lave (+) røde rækker på brødbrættet -5V og den (-) blå række jorden. Tilslut kablerne fra funktionsgeneratoren og strømforsyningen til kortet.

Sidebemærkning: Du bemærker måske, at jeg har mange modstande. Dette skyldes, at jeg ikke har de nøjagtige værdier for de nødvendige modstande. Jeg tilføjede flere modstande i serie for at lave de ønskede modstande.

Trin 4: Udførelse af celle

Opret en ledende celle med din ønskede løsning. Placer elektroderne i opløsningen, måle deres afstande fra hinanden og hold altid afstandene ensartede

Trin 5: Arduino

Tilslut dit kredsløb til input til pin A0 på Arduino. Tilslut også din Arduino til jorden. Når du er tilsluttet computeren, kan du køre Arduino -koden. Ændringer af ovenstående kode kan foretages afhængigt af, hvor mange udtryk du gerne vil have i snit sammen.

Trin 6: Excel

For at få potentiostat til at rapportere værdien af opløsningens koncentration, skal du først generere en kalibreringskurve. Lav flere løsninger (jo flere jo bedre) og registrer deres strømme fra potentiostataflæsning. Lav kurven i Excel. Kurven vil have koncentration på x-aksen med strøm på y-aksen. Mest sandsynligt vil trendlinjen være logaritmisk. Brug denne ligning i den næst sidste kodelinje. Potentiostat bør nu være i stand til at bestemme koncentrationen af den opløsning, der blev brugt. (Hold løsningstypen konstant. Potentiostat virker ikke, hvis du beslutter dig for at skifte fra NaCl til KCl.)