პოტენციოსტატი: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

პოტენოსტატი არის მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას აძლევს გააკონტროლოს გამტარი უჯრედის ელექტროქიმიური პოტენციალი. სწორი კოდით, პოტენოსტატები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას უჯრედში დენის გასაზომად და ხსნარის კონცენტრაციის პროგნოზირების მიზნით. პოტენოსტატები შეიძლება განსხვავდებოდეს ელექტროდების რაოდენობაში, ერთი არის სამი ელექტროდი. ზემოთ ნაჩვენებია ჩემს მიერ შექმნილი პოტენოსტატის სქემატური სქემა. მე მივიღე სქემატური ჟურნალი ქიმიური განათლების ჟურნალიდან გაბრიელ ნ. მელონის მიერ დაწერილი სტატიიდან.

ნაბიჯი 1: მასალების შეგროვება

-პურის დაფა

-არდუინო

-ფუნქციის გენერატორი

-DC ელექტრომომარაგება

-კომპიუტერი

-უჯრედის გამტარობა

-ელექტროდები (მე გამოვიყენე ერთი თუთია და ორი სპილენძი)

-მავთულები და კაბელები

-5 გამაძლიერებელი (მე გამოვიყენე LM741)

კონდენსატორები:

~ 2 x 100nF

70 470nF

-რეზისტები

~ 200Ω

10 510Ω

~ 1kΩ

~ 10kΩ

~ 12kΩ

~ 24kΩ

(ზენერის დიოდი LED- ით და მეორე 200kΩ რეზისტორი გამოსახულია ჯერ არ არის საჭირო)

ნაბიჯი 2: მიკროსქემის მშენებლობა Pt.1

მიმაჩნია, რომ ყველაზე ადვილია ოპ-ამპერების თანაბრად დამატება პირველ რიგში. შემდეგი, დააკავშირეთ თითოეული პინ 7 (ეს იქნება თქვენი +6.5V). შეაერთეთ თითოეული პინი 4 (ეს იქნება თქვენი -6.5V). Va და Vb წარმოადგენენ ამ (+) და (-) ძაბვებს, სანამ მიწა კვლავ დამიწებული იქნება.

ნაბიჯი 3: წრიული კონსტრუქციის პტ. 2

შეავსეთ დარჩენილი კონდენსატორები, რეზისტორები და ჯუმბერის მავთულები. თქვენ მოგინდებათ პურის დაფის (+) წითელი რიგები -5V და (-) ლურჯი მწკრივი მიწა. მიამაგრეთ კაბელები ფუნქციის გენერატორიდან და კვების ბლოკიდან დაფაზე.

გვერდითი შენიშვნა: თქვენ შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ მე მაქვს ბევრი წინააღმდეგობა. ეს იმის გამო ხდება, რომ მე არ მაქვს საჭირო რეზისტორების ზუსტი მნიშვნელობები. მე დავამატე რამოდენიმე რეზისტორი სერიაში სასურველი წინააღმდეგობების გასაკეთებლად.

ნაბიჯი 4: უჯრედის ჩატარება

შექმენით სასურველი ხსნარის გამტარი უჯრედი. განათავსეთ ელექტროდები ხსნარში, გაზომეთ მათი მანძილი ერთმანეთისგან და ყოველთვის შეინარჩუნეთ დისტანციები თანმიმდევრულად

ნაბიჯი 5: არდუინო

შეაერთეთ თქვენი წრე Arduino– ს pin A0– ში. ასევე დაუკავშირეთ თქვენი არდუინო მიწას. კომპიუტერთან დაკავშირების შემდეგ შეგიძლიათ გაუშვათ Arduino კოდი. ზემოაღნიშნულ კოდში ცვლილებების შეტანა შესაძლებელია იმის მიხედვით, თუ რამდენ ტერმინს ისურვებდით საშუალოდ ერთად.

ნაბიჯი 6: Excel

იმისათვის, რომ პოტენოსტატმა მოახსენოს ხსნარის კონცენტრაციის მნიშვნელობა, თქვენ ჯერ უნდა შექმნათ კალიბრაციის მრუდი. გააკეთეთ მრავალი გამოსავალი (რაც მეტი მით უკეთესი) და ჩაწერეთ მათი მიმდინარეობა პოტენოსტატის კითხვის შედეგად. გააკეთეთ მრუდი Excel- ში. მრუდი ექნება კონცენტრაციას x ღერძზე, ხოლო y ღერძზე დენი. დიდი ალბათობით ტრენდის ხაზი იქნება ლოგარითმული. გამოიყენეთ ეს განტოლება კოდის მეორე-ბოლო ხაზში. პოტენოსტატს ახლა უნდა შეეძლოს განსაზღვროს ხსნარის კონცენტრაცია. (შეინახეთ ხსნარის ტიპი მუდმივი. პოტენოსტატი არ იმუშავებს, თუ გადაწყვეტთ NaCl– დან KCl– ზე გადასვლას.)