Потенциостат: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Потенциостат бол дамжуулагч эсийн цахилгаан химийн потенциалыг хянах боломжийг олгодог төхөөрөмж юм. Зөв кодыг ашигласнаар потенциостатуудыг ашиглан эсийн доторх гүйдлийг хэмжиж, уусмалын концентрацийг урьдчилан таамаглах боломжтой. Потенциостатууд нь электродын тооноос хамаарч өөр өөр байж болно, үүнд заасан гурван электрод байдаг. Миний үүсгэсэн потенциостатын схемийг дээр харуулав. Би схемийг Химийн боловсролын сэтгүүлээс Габриэль Н. Мелонигийн бичсэн нийтлэлээс олж авсан.

Алхам 1: Материалыг цуглуулах

-Талхны самбар

-Ардуино

-Чиг үүрэг генератор

-DC цахилгаан хангамж

-Компьютер

-Дамжуулагч эс

-Электродууд (би нэг цайр, хоёр зэс ашигласан)

-Утас ба кабель

-5 op-amps (би LM741-ийг ашигласан)

-Конденсатор:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Эсэргүүцэгчид

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1кΩ

~ 10кΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(LED ба хоёрдахь 200 кОм эсэргүүцэлтэй Zener диодыг зураг дээр харуулсан боловч шаардлагагүй)

Алхам 2: Цахилгаан хэлхээний бүтээн байгуулалт Pt.1

Эхлээд op-amps-ийг тэгшхэн зайнд нэмж оруулах нь надад хамгийн хялбар санагдаж байна. Дараа нь зүү 7 бүрийг холбоно уу (энэ нь таны +6.5V байх болно). 4 -р зүү бүрийг холбоно уу (энэ нь таны -6.5V байх болно). Va ба Vb нь эдгээр (+) ба (-) хүчдэлийг илэрхийлж, харин газардуулгатай байх болно.

Алхам 3: Circuit Construction Pt. 2

Үлдсэн конденсатор, резистор, холбогч утсыг бөглөнө үү. Та талхны тавцангийн (+) улаан эгнээ -5V, (-) цэнхэр эгнээний суурийг хийхийг хүсэх болно. Функцийн генератор ба цахилгаан хангамжийн кабелийг самбар руу холбоно уу.

Тэмдэглэл: Надад олон резистор байгааг анзаарсан байх. Энэ нь шаардлагатай резисторуудын яг утгыг мэдэхгүй байгаатай холбоотой юм. Би хүссэн эсэргүүцлийг хийхийн тулд хэд хэдэн резисторыг цувралаар нэмсэн.

Алхам 4: Эс дамжуулах

Хүссэн шийдлийнхээ дамжуулагч эсийг үүсгээрэй. Электродыг уусмалд хийж, зайг нь хэмжиж, зайг үргэлж тууштай байлгана

Алхам 5: Arduino

Arduino -ийн A0 зүү рүү оролтын хэлхээгээ холбоно уу. Мөн Arduino -г газартай холбоно уу. Компьютерт залгасны дараа та Arduino кодыг ажиллуулж болно. Дээрх кодод хэдэн нэр томъёог хамтад нь оруулахыг хүсч байгаагаас хамааран өөрчлөлт хийж болно.

Алхам 6: Excel

Уусмалын концентрацийн утгыг мэдээлэхийн тулд потенциостат авахын тулд та эхлээд шалгалт тохируулгын муруй үүсгэх ёстой. Олон шийдэл гаргаж (илүү сайн байх тусам) потенциостатын уншилтаас тэдний урсгалыг тэмдэглэ. Excel дээр муруй хий. Муруй нь x тэнхлэгт төвлөрөх ба y тэнхлэгт гүйдэл байх болно. Тренд шугам нь логарифм байх магадлалтай. Энэ тэгшитгэлийг кодын хоёр дахь сүүлчийн мөрөнд ашиглана уу. Потенциостат одоо хэрэглэж байсан уусмалын концентрацийг тодорхойлох чадвартай байх ёстой. (Уусмалын төрлийг тогтмол байлга. Хэрэв та NaCl -ээс KCl болгон өөрчлөх шийдвэр гаргавал потенциостат ажиллахгүй болно.)