Potentiostat: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang potentiostat ay isang aparato na nagpapahintulot sa isa na makontrol ang potensyal na electrochemical ng isang nagsasagawa na cell. Gamit ang tamang code, maaari ring magamit ang mga potentiostat upang masukat ang kasalukuyang nasa isang cell at mahulaan ang konsentrasyon ng solusyon. Ang mga potensyal ay maaaring mag-iba sa bilang ng elektrod, ang isa ay ang itinuturo na ito ay mayroong tatlong mga electrode. Ipinapakita sa itaas ang circuit skema ng potentiostat na aking nilikha. Nakuha ko ang iskematiko mula sa Journal of Chemical Education mula sa isang artikulong isinulat ni Gabriel N. Meloni.

Hakbang 1: Ipunin ang Mga Materyales

-Breadboard

-Arduino

-Function Generator

-DC power supply

-Komputer

-Conducting cell

-Electrodes (Gumamit ako ng isang sink at dalawang tanso)

-Wires at cable

-5 op-amps (Gumamit ako ng LM741's)

-Capacitors:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Mga Resistor

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(Ang Zener diode na may LED at pangalawang 200kΩ risistor ay nakalarawan ngunit hindi kinakailangan)

Hakbang 2: Paggawa ng Circuit Pt.1

Mas madali ko itong idagdag ang mga op-amp nang pantay na puwang muna. Susunod, ikonekta ang bawat pin 7 (ito ang iyong magiging + 6.5V). Ikonekta ang bawat pin 4 (ito ang iyong -6.5V). Ang Va at Vb ay kumakatawan sa mga (+) at (-) voltages na ito habang ang lupa ay magiging lupa pa rin.

Hakbang 3: Paggawa ng Circuit Pt. 2

Punan ang natitirang mga capacitor, resistors, at jumper wires. Gusto mong gawin ang (+) pulang mga hilera ng breadboard -5V at ang (-) asul na hilera na lupa. Ikabit ang mga kable mula sa function generator at power supply sa board.

Paalala: Maaaring mapansin mong marami akong resistors. Ito ay dahil sa wala akong eksaktong halaga ng mga kinakailangang resistors. Nagdagdag ako ng maraming resistors sa serye upang gawin ang nais na resistances.

Hakbang 4: Pagsasagawa ng Cell

Lumikha ng isang pagsasagawa ng cell ng iyong nais na solusyon. Ilagay ang mga electrode sa solusyon, sukatin ang kanilang distansya at palaging panatilihin ang mga distansya na pare-pareho

Hakbang 5: Arduino

Ikonekta ang iyong circuit sa input sa pin A0 ng Arduino. Ikonekta din ang iyong Arduino sa lupa. Sa sandaling naka-plug in sa computer, maaari mong patakbuhin ang Arduino code. Ang mga pagbabago sa code sa itaas ay maaaring gawin depende sa kung gaano karaming mga term na nais mong average na magkasama.

Hakbang 6: Excel

Upang makuha ang potentiostat upang maiulat ang halaga ng konsentrasyon ng solusyon, dapat ka munang makabuo ng isang curve ng pagkakalibrate. Gumawa ng maraming mga solusyon (mas mas mahusay) at itala ang kanilang mga alon mula sa pagbabasa ng potensyal. Gawin ang curve sa Excel. Ang curve ay magkakaroon ng konsentrasyon sa x-axis na may kasalukuyang sa y-axis. Malamang ang trendline ay magiging logarithmic. Gamitin ang equation na ito sa pangalawang-sa-huling linya ng code. Ang potentiostat ay dapat na matukoy ang konsentrasyon ng anumang solusyon na ginagamit. (Panatilihing pare-pareho ang uri ng solusyon. Hindi gagana ang potentiostat kung magpapasya kang magbago mula NaCl patungong KCl.)