Potenciòstat: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Un potenciòstat és un dispositiu que permet controlar el potencial electroquímic d’una cèl·lula conductora. Amb el codi correcte, també es poden utilitzar potenciostats per mesurar el corrent a través d’una cèl·lula i predir la concentració de la solució. Els potenciòstats poden variar en el recompte d’elèctrodes. A la part superior es mostra l’esquema del circuit del potenciòstat que he creat. Vaig obtenir l’esquema del Journal of Chemical Education a partir d’un article escrit per Gabriel N. Meloni.

Pas 1: reuniu materials

-Pissarra

-Arduino

-Generador de funcions

-Font d'alimentació DC

-Informàtica

-Cèl·lula conductora

-Elèctrodes (he utilitzat un de zinc i dos de coure)

-Cables i cables

-5 amplificadors operatius (he utilitzat els LM741)

-Condensadors:

~ 2 x 100 nF

~ 470nF

-Resistors

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10 kΩ

~ 12 kΩ

~ 24 kΩ

(Es mostra un díode Zener amb LED i la segona resistència de 200 kΩ, però no és necessari)

Pas 2: Construcció de circuits Pt.1

Em sembla més fàcil afegir primer els amplificadors operatius de manera uniforme. A continuació, connecteu cada pin 7 (aquest serà el vostre + 6,5 V). Connecteu cada pin 4 (aquest serà el vostre -6,5V). Va i Vb representaran aquestes tensions (+) i (-) mentre la terra continuarà sent terra.

Pas 3: Construcció de circuits Pt. 2

Empleneu els condensadors, resistències i cables de pont restants. Voleu fer que les files vermelles (+) de la taula de pa -5V i la fila (-) blava quedin a terra. Connecteu els cables del generador de funcions i la font d'alimentació a la placa.

Nota lateral: és possible que noteu que tinc moltes resistències. Això es deu al fet que no tinc els valors exactes de les resistències requerides. He afegit diverses resistències en sèrie per obtenir les resistències desitjades.

Pas 4: realització de la cèl·lula

Creeu una cèl·lula conductora de la solució desitjada. Col·loqueu els elèctrodes a la solució, mesurant-ne les distàncies i mantenint sempre les distàncies constants

Pas 5: Arduino

Connecteu el circuit a l'entrada al pin A0 de l'Arduino. Connecteu també el vostre Arduino a terra. Un cop connectat a l’ordinador, podeu executar el codi Arduino. Es poden fer canvis al codi anterior en funció del nombre de termes que vulgueu fer una mitjana conjunta.

Pas 6: Excel

Per tal d’aconseguir que el potenciòstat reporti el valor de la concentració de la solució, primer cal generar una corba de calibratge. Feu diverses solucions (quantes més millors) i anoteu els corrents a partir de la lectura del potenciòstat. Feu la corba a Excel. La corba tindrà concentració a l’eix x amb corrent a l’eix y. El més probable és que la línia de tendència sigui logarítmica. Utilitzeu aquesta equació a la segona a l'última línia de codi. Ara el potenciòstat hauria de poder determinar la concentració de la solució que s’utilitzés. (Mantingueu el tipus de solució constant. El potenciòstat no funcionarà si decidiu canviar de NaCl a KCl.)