Diseño, simulación y caracterización de un bipotenciostato de precisión

Abstract

Este documento presenta el proceso de diseño de un equipo de laboratorio (Bipotenciostato/galvanostato), el cual permite aplicar tensiones y/o corrientes variables sobre un material bajo estudio, a la vez que puede medir las corrientes y tensiones generadas en el mismo, como resultado de la excitación aplicada. Además, por ser un Bipotenciostato, puede ser utilizado para inyectar señales a ambos lados de una membrana para investigar procesos de difusión, como por ejemplo, la permeación del hidrógeno, en el cual se genera una corriente constante a un lado de la membrana (galvanostáticamente) y al otro lado se aplica una tensión variable para estimular el proceso. Inicialmente, se hará una breve introducción a la teoría básica de funcionamiento de un potenciostato y se indicarán algunas de las aplicaciones prácticas de este tipo de instrumento. A continuación, se hablará de las especificaciones esperadas del equipo y el proceso llevado a cabo para cumplirlas; por último, se mostrarán algunos resultados obtenidos con celdas de prueba para comprobar el desempeño del equipo desarrollado. Como resultado, se entrega un sistema con una resolución de 18 bits efectivos, el cual cuenta con una interfaz de usuario de fácil manejo, por medio de la cual se puede seleccionar cualquiera de los modos de trabajo, ya sea, potenciostato, galvanostato, o Bipotenciostato de permeación y a partir de esto realizar alguna de las trece (13) técnicas electroquímicas programadas para el sistema.