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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 40/1-2 - 2016  - pp.95-102  - doi:10.3166/acsm.40.95-102
TITRE
Simulation numérique des processus de diffusion-migration dans des films minces

TITLE
Numerical simulations of diffusion-migration processes in thin layers

RÉSUMÉ

Du point des mesures expérimentales un des paramètres les plus importants d'une électrode sélective est la vitesse de sa réponse aux changements de concentration de l'ion cible en solution. Dans la présente étude nous avons comparé deux solutions analytiques, notamment celles de Lindner et Morf basées sur l'hypothèse de l'existence d'une couche de diffusion, avec la solution numérique du système d'équations de Nernst-Planck-Poisson (NPP). Ils montrent un bon accord dans les courbes temps-potentiel et dans les valeurs du potentiel de la membrane pour différents cas de changement de concentration des espèces ioniques. Contrairement aux solutions analytiques, le modèle NPP permet une description des processus de diffusion et de migration dans la membrane sélective ainsi que la prise en compte de la cinétique de transfert de charge aux interfaces.



ABSTRACT

From the laboratory practice point of view one of the most important parameter strongly influencing the effectiveness of experiments is the dynamic of ion-selective electrode response and reaction time on main ion concentration changes in analysed solution. In this work a comparison between two analytical solutions, namely Lindner et al. and Morf et al. models, which are based on assumption of the existence of diffusion layer in analyte and numerical solution of Nernst-Planck-Poisson (NPP) system of equations for simple systems are presented. Obtained results show good agreement in potential-time response as well as in value of membrane potential in steady state for different scenarios of ionic species concentration changes. In contrast to analytical solutions, NPP model offers a description of diffusion and migration processes occurring in membrane layer as well as charge transfer kinetics at phase boundaries.



AUTEUR(S)
Bartosz GRYSAKOWSKI

Reçu le 1 octobre 2015.    Accepté le 7 janvier 2016.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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