پتانسیواستات: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

پتانسیواستات دستگاهی است که به شما امکان می دهد پتانسیل الکتروشیمیایی یک سلول رسانا را کنترل کنید. با کد صحیح ، از پتانسیواستات نیز می توان برای اندازه گیری جریان در یک سلول و پیش بینی غلظت محلول استفاده کرد. تعداد پتانسیواستات ها می تواند در تعداد الکترودها متفاوت باشد ، یکی این است که دارای سه الکترود است. در بالا شماتیک مدار پتانسیواستات ایجاد شده نشان داده شده است. من شماتیک را از مجله آموزش شیمی از مقاله ای که توسط Gabriel N. Meloni نوشته شده است دریافت کردم.

مرحله 1: جمع آوری مواد

-تختخواب

-آردوینو

-ژنراتور عملکرد

-منبع تغذیه نامتناوب

-کامپیوتر

-هدایت سلول

الکترود (من از یک روی و دو مس استفاده کردم)

-سیم و کابل

-5 آمپر (من از LM741 استفاده کردم)

-خازن ها:

~ 2 x 100nF

70 470nF

-مقاومین

~ 200Ω

10 510Ω

~ 1 کیلو وات

k 10 کیلو وات

k 12 کیلو وات

k 24 کیلو وات

(دیود زنر با LED و مقاومت دوم 200kΩ در تصویر دیده می شود اما هنوز لازم نیست)

مرحله 2: ساخت مدار Pt.1

به نظر من ساده تر این است که ابتدا فضای آپ آمپر را به طور مساوی اضافه کنم. بعد ، هر پین 7 را وصل کنید (این +5 ولت شما خواهد بود). هر پین 4 را وصل کنید (این -6.5 ولت شما خواهد بود). Va و Vb نشان دهنده این ولتاژهای (+) و (-) هستند در حالی که زمین هنوز زمین است.

مرحله 3: مدار ساخت و ساز Pt. 2

خازن ها ، مقاومت ها و سیم های جامپر باقی مانده را پر کنید. شما می خواهید (+) ردیف های قرمز تخته نان -5V و (-) ردیف آبی را ایجاد کنید. کابل های تولید کننده عملکرد و منبع تغذیه را به برد وصل کنید.

نکته جانبی: ممکن است متوجه شوید که من مقاومت های زیادی دارم. این به دلیل عدم وجود مقادیر دقیق مقاومتهای مورد نیاز است. من چندین مقاومت را به صورت سری اضافه کردم تا مقاومت های مورد نظر را ایجاد کنم.

مرحله 4: هدایت سلول

یک سلول رسانا از محلول مورد نظر خود ایجاد کنید. الکترودها را در محلول قرار دهید ، فاصله آنها را اندازه گیری کنید و همیشه فاصله ها را ثابت نگه دارید

مرحله 5: آردوینو

مدار خود را به ورودی پین A0 آردوینو وصل کنید. همچنین آردوینو خود را به زمین متصل کنید. پس از اتصال به کامپیوتر ، می توانید کد Arduino را اجرا کنید. بسته به تعداد اصطلاحاتی که می خواهید با هم میانگین بگیرید ، می توانید تغییرات در کد بالا را انجام دهید.

مرحله ششم: اکسل

برای اینکه پتانسیواستات مقدار غلظت محلول را گزارش دهد ، ابتدا باید منحنی کالیبراسیون ایجاد کنید. چندین راه حل (هرچه بیشتر بهتر) تهیه کنید و جریانهای آنها را از قرائت پتانسیواستات ثبت کنید. منحنی را در اکسل ایجاد کنید. منحنی دارای غلظت بر محور x با جریان در محور y خواهد بود. به احتمال زیاد خط روند لگاریتمی خواهد بود. از این معادله در خط دوم تا آخر کد استفاده کنید. اکنون پتانسیواستات باید بتواند غلظت محلول مورد استفاده را تعیین کند. (نوع محلول را ثابت نگه دارید. اگر تصمیم بگیرید از NaCl به KCl تغییر دهید ، پتانسیواستات کار نمی کند.)