Potenciostato: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Un potenciostato es un dispositivo que permite controlar el potencial electroquímico de una celda conductora. Con el código correcto, los potenciostatos también se pueden usar para medir la corriente a través de una celda y predecir la concentración de la solución. Los potenciostatos pueden variar en el recuento de electrodos, el que es este instructable tiene tres electrodos. Arriba se muestra el esquema del circuito del potenciostato que creé. Obtuve el esquema del Journal of Chemical Education de un artículo escrito por Gabriel N. Meloni.

Paso 1: Reúna los materiales

-Tablero de circuitos

-Arduino

-Generador de funciones

-Fuente de alimentación DC

-Computadora

-Célula conductora

-Electrodos (utilicé uno de zinc y dos de cobre)

-Alambres y cables

-5 amplificadores operacionales (usé LM741)

-Condensadores:

~ 2 x 100nF

~ 470nF

-Resistores

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(El diodo Zener con LED y la segunda resistencia de 200 kΩ se muestran en la imagen, pero no son necesarios)

Paso 2: Construcción del circuito Pt.1

Me resulta más fácil agregar primero los amplificadores operacionales de manera uniforme. A continuación, conecte cada pin 7 (este será su + 6.5V). Conecte cada pin 4 (este será su -6.5V). Va y Vb representarán estos voltajes (+) y (-) mientras que la tierra seguirá siendo tierra.

Paso 3: Construcción del circuito Pt. 2

Complete los condensadores, resistencias y cables de puente restantes. Querrá hacer que las filas rojas (+) de la placa de pruebas sean -5V y la fila azul (-) tierra. Conecte los cables del generador de funciones y la fuente de alimentación a la placa.

Nota al margen: puede notar que tengo muchas resistencias. Esto se debe a que no tengo los valores exactos de las resistencias requeridas. Agregué múltiples resistencias en serie para hacer las resistencias deseadas.

Paso 4: Célula conductora

Cree una celda conductora de su solución deseada. Coloque los electrodos en la solución, midiendo sus distancias y manteniendo siempre las distancias consistentes

Paso 5: Arduino

Conecte su circuito a la entrada en el pin A0 del Arduino. También conecte su Arduino a tierra. Una vez conectado a la computadora, puede ejecutar el código Arduino. Se pueden realizar cambios en el código anterior dependiendo de cuántos términos le gustaría promediar juntos.

Paso 6: Excel

Para que el potenciostato informe el valor de la concentración de la solución, primero debe generar una curva de calibración. Haga múltiples soluciones (cuantas más, mejor) y registre sus corrientes a partir de la lectura del potenciostato. Haz la curva en Excel. La curva tendrá concentración en el eje x con corriente en el eje y. Lo más probable es que la línea de tendencia sea logarítmica. Utilice esta ecuación en la penúltima línea de código. El potenciostato debería poder ahora determinar la concentración de cualquier solución que se esté utilizando. (Mantenga constante el tipo de solución. El potenciostato no funcionará si decide cambiar de NaCl a KCl).