Potentsiaat: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Potentsiaat on seade, mis võimaldab juhtiva elemendi elektrokeemilist potentsiaali juhtida. Õige koodi korral saab potentsiostaate kasutada ka rakkude voolu mõõtmiseks ja lahuse kontsentratsiooni ennustamiseks. Potentsiaatidel võib elektroodide arv varieeruda, üks on see juhend, millel on kolm elektroodi. Eespool on näidatud minu loodud potentsiostaadi vooluahela skeem. Skeemi sain ajakirjast Journal of Chemical Education Gabriel N. Meloni kirjutatud artiklist.

Samm: koguge materjalid

-Leivalaud

-Arduino

-Funktsiooni generaator

-alalisvoolu toiteallikas

-Arvuti

-Juhtiv rakk

-elektroodid (kasutasin ühte tsinki ja kahte vaske)

-juhtmed ja kaablid

-5 op-amprit (kasutasin LM741's)

-Kondensaatorid:

~ 2 x 100 nF

~ 470 nF

-Takistid

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1 kΩ

~ 10 kΩ

~ 12 kΩ

~ 24 kΩ

(Zeneri diood LED -iga ja teine 200 kΩ takisti on pildil, kuid pole vajalik)

2. etapp: vooluahela ehitus Pt.1

Leian, et kõige lihtsam on kõigepealt lisada op-võimendid ühtlaselt ruumi. Seejärel ühendage iga tihvt 7 (see on teie +6,5 V). Ühendage iga tihvt 4 (see on teie -6,5 V). Va ja Vb tähistavad neid (+) ja (-) pingeid, samal ajal kui maa on veel maandatud.

3. etapp: vooluahela ehitus Pt. 2

Täitke järelejäänud kondensaatorid, takistid ja hüppajajuhtmed. Soovite muuta leivalaua (+) punased read -5V ja (-) sinise rea. Kinnitage funktsioonigeneraatori ja toiteploki kaablid plaadile.

Kõrvalmärkus: Võite märgata, et mul on palju takistid. See on tingitud sellest, et mul pole nõutavate takistite täpseid väärtusi. Soovitud takistuste tegemiseks lisasin järjestikku mitu takisti.

4. samm: raku juhtimine

Looge soovitud lahendusest juhtiv rakk. Asetage elektroodid lahusesse, mõõtes nende vahemaid ja hoides vahemaad alati ühtlased

Samm: Arduino

Ühendage oma vooluahel Arduino tihvti A0 sisendiga. Ühendage ka Arduino maaga. Kui olete arvutiga ühendatud, saate käivitada Arduino koodi. Ülaltoodud koodi saab muuta sõltuvalt sellest, kui palju termineid soovite koos keskmistada.

6. samm: Excel

Selleks, et potentsiostaat teataks lahuse kontsentratsiooni väärtuse, peate esmalt looma kalibreerimiskõvera. Tehke mitu lahendust (mida rohkem, seda parem) ja registreerige nende vool potentsiostaadi näidust. Tehke Excelis kõver. Kõvera kontsentratsioon on x-teljel ja vool y-teljel. Tõenäoliselt on trendijoon logaritmiline. Kasutage seda võrrandit koodi viimases reas. Potentsiaat peaks nüüd suutma määrata kasutatava lahuse kontsentratsiooni. (Hoidke lahuse tüüp konstantsena. Potentsiaat ei tööta, kui otsustate NaCl -lt KCl -le üle minna.)