Мини электролит эс: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Би инструменталь хими курсдээ энэ төсөл дээр ажиллаж байна. Миний зорилго бол давстай усанд катодоор илрүүлсэн хүчдэлийг хэмжих явдал байв. Би эмийн тариур ашиглан 1 мл тарилга хийж ойролцоогоор 6.6 М давстай ус нэмсэн.

Хангамж

• Төгссөн цилиндр, эзэлхүүнтэй пипетка, микропипетр гэх мэт. Би 0.2 мл тэмдэг бүхий эмийн тариур хэрэглэсэн.
• Микропроцессор, өөрөөр хэлбэл Arduino төхөөрөмж
• эрэгтэй-эрэгтэй, эмэгтэй-эрэгтэй утаснуудын төрөл
• хоёр матрын хавчаар
• талх
• Хүчдэл хуваагчийн хувьд 10 кох эсэргүүцэл эсвэл түүнтэй төстэй
• Электролизийн сав. Би хуучин амтлагч савыг ашигласан бөгөөд энэ нь маш сайн ажилласан
• Катод ба анодын электрод хийх хоёр цаасан клип. Би бас электродыг илүү найдвартай бэхлэхийн тулд сүрлийг хэсэг болгон хувааж, бие биенээ эсвэл шилэнд хүрэхээс сэргийлнэ.
• Ширээний давс (NaCl)
• Крантны ус

Алхам 1: Давсны уусмалаа бэлдээрэй

Давсны уусмалыг хийхдээ давсны хэмжээг хэмжихийн тулд халбага, 50 мл тэмдэг бүхий хэмжих аяга ашиглан усыг хэмжсэн. Би Clover Valley брэндийн иоджуулсан давс хэрэглэсэн. Би 3 хоолны халбага давсыг хэмжиж, хэмжих аяганд давс нэмээд 250 мл -ийг цоргоны усаар дүүргэв. АНУ -ын 1 халбага ойролцоогоор 14.7868 мл байдаг тул 3 халбага ойролцоогоор 44.3604 мл байна. Натрийн хлоридын нягт нь 2.16 г/см^3 байна. NaCl -ийн массыг тодорхойлохын тулд би эзэлхүүн, нягтралыг үржүүлж 95.82 гр байв. NaCl -ийн молийн масс 58.44 г/моль тул NaCl -ийн моль 1.64 моль байжээ. 1.64 моль нийт эзэлхүүнийг 250 мл буюу 0.250 л болгон хуваахад 6.56 М NaCl уусмал гарч ирэв. Хэрэв танд ямар нэгэн гоёмсог тоног төхөөрөмж байхгүй бол би давсны дээжийн концентрацийг хэрхэн яаж олохыг хайж олох болно.

Алхам 2: Электрохимийн эсийг тохируулна уу

• Өмнө нь хэлсэнчлэн, би эмийн тариураар давстай ус тарихын тулд дээд хэсэгт нь хангалттай өргөн нүхтэй халуун ногоотой савыг ашигласан. Ямар ч төрлийн хөлөг онгоц ажиллах ёстой, гэхдээ электрод, уусмалыг түдгэлзүүлж, бие биендээ эсвэл савны хананд хүрэхгүй газар байрлуулж чаддаг байх нь дээр.
• Би катод, анодоо хийхийн тулд хоёр цаасан хавчаарыг дэлгэж, тэгшлэв. Мөн тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бүрхүүл байхгүй эсэхийг шалгахын тулд би тэдгээрийг зүлгүүрээр өнгөлсөн. Би сүрлийг наймд хувааж жижиг хоолой хийсэн. Би матрын хавчаарыг хавсаргахдаа байрандаа байхын тулд катод, анод байрлуулсан амтлагчийн савны нүхэнд сүрэл хоолой ашигласан. Зураг нь үүнийг дүрслэхэд тусална гэж найдаж байна.
• Уусмал дахь катод ба анодын гүн ижил түвшинд байх нь хамгийн сайн арга юм.
• Халуун ногоотой саванд ус нэмээд электродыг хэсэгчлэн усанд живүүлээрэй. Давсны уусмалд оруулахдаа та саванд хэдэн өрөө үлдээхийг хүсч байна.

Алхам 3: Хэлхээгээ тохируулна уу

• Би Adafruit Metro микропроцессор ашигладаг байсан боловч зах зээл дээрх ихэнх микропроцессорууд нь өөр өөр зүү сонголттой төстэй байдаг.

• Би хэлхээг дараах байдлаар тохируулсан.

  • 5 В. -д утсыг холбоно уу. Матар хавчаарын нөгөө талыг электродуудынхаа нэгэнд хавсаргана уу. Энэ бол таны анод байх болно.
  • А0 руу утас холбоод нөгөө үзүүрийг самбар дээрээ холбоно уу. A0 болон самбартаа холбогдсон утсан дээр өөр утас оруулна уу.
  • Самбар дээрх энэ утас руу 10 кОм эсэргүүцэл холбоно уу. Резисторын нөгөө үзүүрт утсыг ашиглан системийг газардуулаарай.
  • Өөр утсыг микропроцессор дээрээ газардуулж, талхны тавцан дээрх газардуулгатай холбосон бусад утсыг холбоно уу.
  • Тохируулахын тулд зургуудыг үзнэ үү

Алхам 4: Кодыг эмхэтгэх/баталгаажуулах, байршуулах

Би Arduino програм дээр ReadAnalogVoltage жишээн дээр хадгалагдсан дараах кодыг ашигласан. Энэ ажилласан гэж найдаж байна. Давстай ус нэмэгдэх тусам хүчдэл буурсан тул өгөгдөл миний бодож байсан шиг байгаагүй. Би кодын зорилгын талаар дахин бодож, системд нэмж оруулсан 5 В -ээс гаралтыг хасч залруулсан хүчдэл хийхээр шийдсэн. Дараа нь би концентраци (тооцоолсон- Дараагийн алхам дээр ярих болно) ба залруулсан хүчдэлийг ашиглан калибровкийн муруй хийсэн бөгөөд энэ нь давс нэмэхэд хүчдэл нэмэгдэж байгааг харуулж байна. Хэрэв хэн нэгэн миний буруу зүйл хийсэн байж магадгүй талаар зөвлөгөө өгөх хүн байвал надад хэлээрэй.

Сонирхолтой нь, би уусмалаас катод эсвэл анодын аль нэгийг зайлуулах бүрт цуваа дэлгэц нь 5.00 В -ийн гаралтыг уншдаг байв.

Алхам 5: Өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх

• Тарилга бүрийн хувьд давсны концентрацийг давсны уусмалын молийн хэмжээг тарилгын эзлэхүүнээр (өөрөөр хэлбэл 1 мл = 0.001 л) үржүүлж, дараа нь нийт эзэлхүүн болгон хуваах замаар олно (ингэснээр та 250 мл = 0.250 -аас эхэлнэ гэж бодъё). L, эхний тарилгын нийт хэмжээ 0.251 л). Дараа нь концентрацийг (0.001L*молийн хэмжээ)/(нийт эзэлхүүн эсвэл 0.251 л) хувааж тооцоолно.
• Давсны уусмал нэмэх бүрийн дараа дээжийн уусмалын концентрацийг тооцоолно.
• Анхны 5.00 В -оос гаралтын хүчдэлийг хасаж хүчдэлийг засч залрууллаа. Энэ нь концентрацийн эерэг хүлцлийн муруйг миний хүлээж байсан хүчдэлтэй харьцуулж өгсөн, учир нь уусмалд электролит оруулах нь уусмалын эсэргүүцлийг бууруулж, гүйдэл дамжуулахыг зөвшөөрнө. илүү үр дүнтэй.
• Тэмдэглэл: Миний графикуудын хувьд шугаман муж нь аймшигтай юм. Би маш бага концентрацитай NaCl -ийн уусмал эсвэл бага хэмжээний тарилгын хэмжээ хийхийг зөвлөж байна. Би туршилтын эхэн үед илрүүлэлтээ дуусгасан.
• Бусад ионы давсыг усанд уусгаад ижил процедурын дагуу ашиглаж болно. Хэрэв надад байсан бол би эпсомын давстай туршилт хийх байсан.

Ашигласан материал:

chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Ch…

chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Ch…

Эдгээр хуудсууд нь давсны уусмалд цахилгаан нэмэгдэхэд концентраци нэмэгдэх үед хүчдэл хэрхэн өөрчлөгдөхийг яаж ойлгохыг надад тусалсан.