Potentiostat: 6 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

En potentiostat är en anordning som tillåter en att styra den elektrokemiska potentialen hos en ledande cell. Med rätt kod kan potentiostatistik också användas för att mäta strömmen över en cell och förutsäga lösningens koncentration. Potentiostatik kan variera i elektrodantal, den ena är att denna instruerbara har tre elektroder. Ovan visas kretsschemat för potentiostat som jag skapade. Jag fick schemat från Journal of Chemical Education från en artikel skriven av Gabriel N. Meloni.

Steg 1: Samla material

-Bakbord

-Arduino

-Funktionsgenerator

-DC strömförsörjning

-Dator

-Ledande cell

-Elektroder (jag använde en zink och två koppar)

-Ledningar och kablar

-5 op-ampere (jag använde LM741)

-Kondensatorer:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Motstånd

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(Zenerdiod med LED och andra 200kΩ motstånd är avbildade men inte nödvändigt)

Steg 2: Kretskonstruktion Pt.1

Jag tycker att det är lättast att lägga till förstärkarna jämnt först. Anslut sedan varje stift 7 (detta blir din +6,5V). Anslut varje stift 4 (detta blir din -6,5V). Va och Vb representerar dessa (+) och (-) spänningar medan marken fortfarande kommer att jordas.

Steg 3: Circuit Construction Pt. 2

Fyll i återstående kondensatorer, motstånd och bygelkablar. Du kommer att vilja göra (+) röda raderna på brödbrädan -5V och den (-) blå raden. Anslut kablarna från funktionsgeneratorn och strömförsörjningen till kortet.

Sidnotering: Du kanske märker att jag har många motstånd. Detta beror på att jag inte har de exakta värdena för de erforderliga motstånden. Jag lade till flera motstånd i serie för att göra önskade motstånd.

Steg 4: Ledande cell

Skapa en ledande cell med önskad lösning. Placera elektroderna i lösningen, mät avstånden från varandra och håll alltid avstånden konsekventa

Steg 5: Arduino

Anslut din krets till ingången i stift A0 på Arduino. Anslut också din Arduino till marken. När du är ansluten till datorn kan du köra Arduino -koden. Ändringar av ovanstående kod kan göras beroende på hur många termer du vill genomsnittet tillsammans.

Steg 6: Excel

För att få potentiostatan att rapportera värdet av lösningens koncentration måste du först generera en kalibreringskurva. Gör flera lösningar (ju fler desto bättre) och registrera deras strömmar från potentiostatavläsningen. Gör kurvan i Excel. Kurvan kommer att ha koncentration på x-axeln med ström på y-axeln. Troligtvis kommer trendlinjen att vara logaritmisk. Använd denna ekvation i den näst sista kodraden. Potentiostat bör nu kunna bestämma koncentrationen av vilken lösning som helst som används. (Håll lösningstypen konstant. Potentiostat fungerar inte om du bestämmer dig för att byta från NaCl till KCl.)