Potenziostato: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Un potenziostato è un dispositivo che permette di controllare il potenziale elettrochimico di una cella conduttrice. Con il codice corretto, i potenziostati possono essere utilizzati anche per misurare la corrente attraverso una cella e prevedere la concentrazione della soluzione. I potenziostati possono variare nel conteggio degli elettrodi, l'uno è questo istruibile ha tre elettrodi. Sopra è mostrato lo schema del circuito del potenziostato che ho creato. Ho ottenuto lo schema dal Journal of Chemical Education da un articolo scritto da Gabriel N. Meloni.

Passaggio 1: raccogliere materiali

-tagliere

-Arduino

-Generatore di funzioni

-Alimentazione CC

-Computer

-Cella conduttrice

-Elettrodi (ho usato uno zinco e due rame)

-Fili e cavi

-5 amplificatori operazionali (ho usato LM741)

-Condensatori:

~2 x 100nF

~470nF

-Resistori

~200Ω

~510Ω

~1kΩ

~10kΩ

~12kΩ

~24kΩ

(Il diodo Zener con LED e il secondo resistore da 200 kΩ sono raffigurati ma non necessari)

Passaggio 2: costruzione del circuito Pt.1

Trovo più facile aggiungere prima gli amplificatori operazionali in modo uniforme. Quindi, collega ciascun pin 7 (questo sarà il tuo +6.5V). Collega ogni pin 4 (questo sarà il tuo -6.5V). Va e Vb rappresenteranno queste tensioni (+) e (-) mentre la terra sarà ancora messa a terra.

Fase 3: Costruzione del circuito Pt. 2

Riempi i restanti condensatori, resistori e ponticelli. Dovrai rendere le righe rosse (+) della breadboard -5V e le righe blu (-) messe a terra. Collegare i cavi dal generatore di funzioni e dall'alimentatore alla scheda.

Nota a margine: potresti notare che ho molti resistori. Ciò è dovuto al fatto che non ho i valori esatti dei resistori richiesti. Ho aggiunto più resistori in serie per ottenere le resistenze desiderate.

Passaggio 4: cellula di conduzione

Crea una cella conduttiva della soluzione desiderata. Posizionare gli elettrodi nella soluzione, misurandone le distanze e mantenendo sempre le distanze coerenti

Passaggio 5: Arduino

Collega il tuo circuito all'ingresso nel pin A0 di Arduino. Collega anche il tuo Arduino a terra. Una volta collegato al computer, puoi eseguire il codice Arduino. Le modifiche al codice sopra possono essere apportate a seconda di quanti termini si desidera mediare insieme.

Passaggio 6: Excel

Affinché il potenziostato riporti il valore della concentrazione della soluzione, è necessario prima generare una curva di calibrazione. Crea più soluzioni (più sono e meglio è) e registra le loro correnti dalla lettura del potenziostato. Crea la curva in Excel. La curva avrà concentrazione sull'asse x con corrente sull'asse y. Molto probabilmente la linea di tendenza sarà logaritmica. Usa questa equazione nella penultima riga di codice. Il potenziostato dovrebbe ora essere in grado di determinare la concentrazione della soluzione utilizzata. (Mantenere costante il tipo di soluzione. Il potenziostato non funzionerà se si decide di passare da NaCl a KCl.)