Potenciostats: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Potenciostats ir ierīce, kas ļauj kontrolēt vadošas šūnas elektroķīmisko potenciālu. Izmantojot pareizo kodu, potenciostatus var izmantot arī, lai izmērītu strāvu šūnā un prognozētu šķīduma koncentrāciju. Potenciostati var atšķirties pēc elektrodu skaita, šajā instrukcijā ir trīs elektrodi. Iepriekš parādīts mana izveidotā potenciostata shēmas shēma. Shēmu es ieguvu no Journal of Chemical Education no Gabriela N. Meloni raksta.

1. darbība: apkopojiet materiālus

-Maizes dēlis

-Arduino

-Funkciju ģenerators

-DC barošanas avots

-Dators

-Vadošā šūna

-elektrodi (es izmantoju vienu cinku un divus vara)

-Vadi un kabeļi

-5 op-amp (es izmantoju LM741's)

-Kondensatori:

~ 2 x 100 nF

~ 470 nF

-Rezistori

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1 kΩ

~ 10 kΩ

~ 12 kΩ

~ 24 kΩ

(Zener diode ar LED un otrais 200kΩ rezistors ir attēloti, bet nav nepieciešams)

2. darbība. Ķēdes konstrukcija Pt.1

Man šķiet, ka visvienkāršāk ir vispirms vienmērīgi pievienot op-amps atstarpi. Pēc tam pievienojiet katru tapu 7 (tas būs jūsu +6,5 V). Pievienojiet katru tapu 4 (tas būs jūsu -6,5 V). Va un Vb attēlo šos (+) un (-) spriegumus, kamēr zeme joprojām būs zemēta.

3. darbība. Ķēdes izbūve Pt. 2

Aizpildiet atlikušos kondensatorus, rezistorus un džemperu vadus. Jūs vēlaties izveidot (+) sarkanās maizes dēļa rindas -5V un (-) zilo rindu. Piestipriniet pie paneļa kabeļus no funkciju ģeneratora un barošanas avota.

Sānu piezīme: Jūs varat pamanīt, ka man ir daudz rezistoru. Tas ir saistīts ar to, ka man nav precīzu vajadzīgo rezistoru vērtību. Es virknē pievienoju vairākus rezistorus, lai iegūtu vēlamās pretestības.

4. solis: šūnas vadīšana

Izveidojiet vēlamā risinājuma vadošo šūnu. Ievietojiet elektrodus šķīdumā, mērot to attālumus viens no otra un vienmēr ievērojot attālumus

5. solis: Arduino

Pievienojiet savu ķēdi ieejai Arduino tapā A0. Pievienojiet arī savu Arduino zemei. Kad esat pievienojis datoru, varat palaist Arduino kodu. Iepriekš minētajā kodā var veikt izmaiņas atkarībā no tā, cik daudz vienumu vēlaties rādīt kopā.

6. darbība: Excel

Lai potenciostats ziņotu par šķīduma koncentrācijas vērtību, vispirms jāizveido kalibrēšanas līkne. Izveidojiet vairākus risinājumus (jo vairāk, jo labāk) un ierakstiet to strāvas no potenciostata rādījumiem. Izveidojiet līkni programmā Excel. Līknei būs koncentrācija uz x ass un strāva uz y ass. Visticamāk, ka tendenču līnija būs logaritmiska. Izmantojiet šo vienādojumu koda otrajā līdz pēdējā rindā. Potenciostatam tagad vajadzētu spēt noteikt izmantotā šķīduma koncentrāciju. (Saglabājiet šķīduma veidu nemainīgu. Potenciostats nedarbosies, ja nolemsiet mainīt NaCl uz KCl.)