Potentiostat: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

إن potentiostat هو جهاز يسمح للشخص بالتحكم في الإمكانات الكهروكيميائية للخلية الموصلة. باستخدام الكود الصحيح ، يمكن أيضًا استخدام potentiostats لقياس التيار عبر الخلية والتنبؤ بتركيز المحلول. يمكن أن تختلف Potentiostats في عدد الأقطاب الكهربائية ، حيث أن هذا الدليل يحتوي على ثلاثة أقطاب كهربائية. الموضح أعلاه هو الرسم التخطيطي لدائرة القوة التي أنشأتها. حصلت على التخطيطي من مجلة التربية الكيميائية من مقال كتبه غابرييل ن. ميلوني.

الخطوة 1: اجمع المواد

- اللوح

-أردوينو

-وظيفة المولد

-DC امدادات الطاقة

-الحاسوب

-خلية موصلة

- أقطاب كهربائية (استخدمت زنك واحد واثنين من النحاس)

- اسلاك وكابلات

-5 أمبير (استخدمت LM741's)

- المكثفات:

~ 2 × 100 نانومتر

~ 470nF

المقاومات

~ 200 درجة

~ 510 درجة

~ 1 كيلو أوم

~ 10 كيلو أوم

~ 12 كيلو أوم

~ 24 كيلو أوم

(الصمام الثنائي زينر مع LED والمقاوم الثاني 200kΩ مصوران ولكنه ليس ضروريًا)

الخطوة 2: بناء الدائرة Pt.1

أجد أنه من الأسهل إضافة مساحة op-amps بالتساوي أولاً. بعد ذلك ، قم بتوصيل كل دبوس 7 (سيكون هذا + 6.5 فولت الخاص بك). قم بتوصيل كل دبوس 4 (سيكون هذا هو -6.5V الخاص بك). سوف يمثل كل من Va و Vb هذه الفولتية (+) و (-) بينما ستظل الأرض على الأرض.

الخطوة 3: بناء الدائرة Pt. 2

املأ المكثفات والمقاومات وأسلاك العبور المتبقية. سترغب في عمل الصفوف الحمراء (+) للوح اللوح -5 فولت وأرض الصف الأزرق (-). قم بتوصيل الكابلات من مولد الوظيفة ومصدر الطاقة باللوحة.

ملاحظة جانبية: قد تلاحظ أن لدي العديد من المقاومات. هذا يرجع إلى عدم وجود القيم الدقيقة للمقاومات المطلوبة. لقد أضفت مقاومات متعددة في السلسلة لعمل المقاومات المرغوبة.

الخطوة 4: إجراء الخلية

قم بإنشاء خلية موصلة للحل الذي تريده. ضع الأقطاب الكهربائية في المحلول ، وقم بقياس المسافات بينها وحافظ دائمًا على اتساق المسافات

الخطوة 5: اردوينو

قم بتوصيل دائرتك بالإدخال في دبوس A0 في Arduino. قم أيضًا بتوصيل Arduino بالأرض. بمجرد توصيل الكمبيوتر ، يمكنك تشغيل كود Arduino. يمكن إجراء تغييرات على الكود أعلاه اعتمادًا على عدد المصطلحات التي ترغب في حساب متوسطها معًا.

الخطوة 6: إكسل

من أجل الحصول على potentiostat للإبلاغ عن قيمة تركيز المحلول ، يجب عليك إنشاء منحنى معايرة أولاً. قم بعمل حلول متعددة (كلما كان ذلك أفضل) وسجل تياراتها من قراءة potentiostat. اصنع المنحنى في Excel. سيكون للمنحنى تركيز على المحور x مع التيار على المحور y. على الأرجح سيكون خط الاتجاه لوغاريتميًا. استخدم هذه المعادلة في السطر الثاني إلى الأخير من التعليمات البرمجية. يجب أن يكون potentiostat الآن قادرًا على تحديد تركيز أي محلول يتم استخدامه. (حافظ على نوع المحلول ثابتًا. لن يعمل potentiostat إذا قررت التغيير من NaCl إلى KCl.)