Розробка комп’ютерного автотитратора

Спрощена сторінка документа
dc.contributor.authorНазаренко, О. А.
dc.date.accessioned2023-04-10T08:54:17Z
dc.date.available2023-04-10T08:54:17Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractSTEM-освіта неможлива без цифрових лабораторій та вимірювальних комплексів, проте, у більшості навчальних закладів виникають складності з придбанням такого обладнання, що обумовлено його високою вартістю. Виникла гостра необхідність в розробці бюджетного навчального обладнання для STEM-навчання. Проведено аналіз конструктивних особливостей іонометрів. Розроблено комп’ютерний автотитратор на основі мікроконтролера PIC16F877A, створено діючу модель проведено її тестування. Вартість комплектуючих не перевищує 500 гривень. Бюретку автотитратора розроблено на основі шприца марки MP MedPlast EAN-13 7640162324137, проведено валідацію пристрою. Встановлено що похибка об’єму при комп’ютерному титруванні не перевищує 2%. Створено дві діючі моделі підсилювачів струму іонометра основі мікросхем TL082 та MCP601. Проведено їх тестування методом математичного моделювання за допомого додатку MultiSim (Trial) та експериментальне випробування шляхом вимірювання потенціалів електродів марок ЭСЛ-11Г-05 і ЭСЛ-41Г-05 у буферних розчинах. Показана що ці модулі можуть бути використані при розробці автотитратора. Запропоновано скляні вимірювальні pH, pK, pNa електроди, які виведені з експлуатації, використовувати в навчально-дослідницькому процесі. Проведено тестування скляних pH-електродів марок ЭСЛ-11Г-05 та ЭСЛ-41Г-05 виробництва 70-80-х років, показана їх придатність до подальшого використання в навчально-дослідницькій роботі – крутизна зменшується не більше ніж 5мВ/pH. Запропоновано для моделювання кислотно-основного титрування в умовах он-лайн навчання використовувати застосунки Crocodile Chemistry, Amrita, Virtual Titration Game, Сorel ChemLab, LabMouse, Acid/Base Titrations by Newbyte. STEM education is impossible without digital laboratories and measuring complexes, however, most educational institutions have difficulties with the purchase of such equipment due to its high cost. Therefore, there is an urgent need to develop budget experimental equipment for STEM education. The analysis of the design features of ionometers was performed. The computer autotitrator based on the PIC16F877A microcontroller was developed. To make it possible a working model of autotitrator was created and tested. The cost of components does not exceed 500 hryvnias. The autotitrator burette was developed, based on the MP MedPlast EAN-13 7640162324137 syringe and the whole device was validated. The volume error during computer titration did not exceed 2%. Two operational ionometer current amplifiers based on TL082 and MCP601 microcircuits were eleborated. They were tested with the method of mathematical modeling using the MultiSim (Trial) application. Also they were experimentally verified by measuring the potentials of ESL-11G-05 and ESL-41G-05 electrodes in buffer solutions. These modules can be used in the development of an autotitrator. Glass pH, pK, pNa measuring electrodes were used in the educational and research process. Glass pH-electrodes of the ESL-11G-05 and ESL-41G-05 brands, produced in the 70-80s, were tested. Their suitability for further use in educational and research work was shown. The graph slope decreases by no more than 5mV/pH. Crocodile Chemistry, Amrita, Virtual Titration Game, Сorel ChemLab, LabMouse, Acid/Base Titrations by Newbyte were proposed for the application in simulating acid-base titration at online learning conditions.
dc.identifier.citationНазаренко О. А. Розробка комп’ютерного автотитратора : кваліфікац. робота на здобуття освіт. ступеня магістр : спец. 014 Середня освіта (Хімія) / О. А. Назаренко ; Харків. нац. пед. ун-т ім. Г. С. Сковороди, каф. фізики і хімії. – Харків, 2022. – 67 с. : табл.
dc.identifier.urihttps://dspace.hnpu.edu.ua/handle/123456789/10778
dc.language.isouk
dc.publisherХарківський національний педагогічний університет імені Г. С. Сковороди
dc.subjectSTEM
dc.subjectавтотитратор
dc.subjectPIC16F877A
dc.subjectautotitrator
dc.titleРозробка комп’ютерного автотитратора
dc.title.alternativeDevelopment of a computer autotitrator
dc.typeOther
Файли
Колекції
2022