Potentiostat : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Un potentiostat est un appareil qui permet de contrôler le potentiel électrochimique d'une cellule conductrice. Avec le bon code, les potentiostats peuvent également être utilisés pour mesurer le courant à travers une cellule et prédire la concentration de la solution. Les potentiostats peuvent varier dans le nombre d'électrodes, celui-ci est instructable a trois électrodes. Ci-dessus, le schéma du circuit du potentiostat que j'ai créé. J'ai obtenu le schéma du Journal of Chemical Education à partir d'un article écrit par Gabriel N. Meloni.

Étape 1: Rassemblez les matériaux

-Planche à pain

-Arduino

-Générateur de fonction

-Alimentation CC

-Ordinateur

-Cellule de conduite

-Electrodes (j'ai utilisé une en zinc et deux en cuivre)

-Fils et câbles

-5 amplis-op (j'ai utilisé des LM741)

-Condensateurs:

~2 x 100nF

~470nF

-Résistances

~200Ω

~510Ω

~1kΩ

~10kΩ

~12kΩ

~24kΩ

(La diode Zener avec LED et la deuxième résistance de 200kΩ sont illustrées mais pas nécessaires)

Étape 2: Construction du circuit Pt.1

Je trouve qu'il est plus facile d'ajouter d'abord les amplificateurs opérationnels uniformément. Ensuite, connectez chaque broche 7 (ce sera votre +6,5V). Connectez chaque broche 4 (ce sera votre -6,5V). Va et Vb représenteront ces tensions (+) et (-) tandis que la masse sera toujours la masse.

Étape 3: Construction du circuit Pt. 2

Remplissez les condensateurs, les résistances et les cavaliers restants. Vous voudrez rendre les lignes rouges (+) de la planche à pain -5V et la ligne bleue (-) de masse. Fixez les câbles du générateur de fonctions et de l'alimentation à la carte.

Note latérale: Vous remarquerez peut-être que j'ai beaucoup de résistances. Cela est dû au fait que je n'ai pas les valeurs exactes des résistances requises. J'ai ajouté plusieurs résistances en série pour faire les résistances souhaitées.

Étape 4: Cellule conductrice

Créez une cellule conductrice de votre solution désirée. Placez les électrodes dans la solution, en mesurant leurs distances et en gardant toujours les distances cohérentes

Étape 5: Arduino

Connectez votre circuit à l'entrée dans la broche A0 de l'Arduino. Connectez également votre Arduino à la terre. Une fois connecté à l'ordinateur, vous pouvez exécuter le code Arduino. Des modifications au code ci-dessus peuvent être apportées en fonction du nombre de termes que vous souhaitez moyenner ensemble.

Étape 6: Excel

Pour que le potentiostat indique la valeur de la concentration de la solution, vous devez d'abord générer une courbe d'étalonnage. Faites plusieurs solutions (le plus sera le mieux) et enregistrez leurs courants à partir de la lecture du potentiostat. Faire la courbe dans Excel. La courbe aura une concentration sur l'axe des x avec un courant sur l'axe des y. Très probablement, la ligne de tendance sera logarithmique. Utilisez cette équation dans l'avant-dernière ligne de code. Le potentiostat devrait maintenant être capable de déterminer la concentration de la solution utilisée. (Gardez le type de solution constant. Le potentiostat ne fonctionnera pas si vous décidez de passer de NaCl à KCl.)