Modelowanie czujników potencjometrycznych. Cz. 2

Jasielec, J. J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Modelowanie czujników potencjometrycznych. Cz. 2

Autorzy

Jasielec J. J.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

Potencjometryczne czujniki jonowe, tj. elektrody jonoselektywne oraz sensory jonoselektywne są bardzo ważną podgrupą czujników elektrochemicznych. Są one bardzo atrakcyjne dla zastosowań praktycznych ze względu na ich cechy, takie jak niewielki rozmiar, mobilność, niskie zużycie energii, oraz stosunkowo niskie koszty. Dynamiczny rozwój tej dziedziny stwarza konieczność szczegółowego opisu odpowiedzi czujników, w tym jej zależności od różnych parametrów. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie istniejących modeli dostępnych do opisu czujników potencjometrycznych. Pierwsza część artykułu stanowi wstęp do modelowania oraz opis najbardziej wyidealizowanego Modelu Granicy Faz. Druga część stanowi szczegółowy opis bardziej ogólnych modeli, tj. Modelu Warstwy Dyfuzyjnej oraz modelu Nernsta-Plancka-Poissona.

Słowa kluczowe

potencjometryczne czujniki jonowe modelowanie czujników model warstwy dyfuzyjnej model Nernsta-Plancka-Poissona

potentiometric ion sensors sensors modeling diffusion layer model Nernst-Planck-Poisson model

Wydawca

Roble Sp. z o.o.

Czasopismo

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

Rocznik

2016

Tom

R. 21, nr 2

Strony

22--27

Opis fizyczny

Bibliogr. 69 poz.

Twórcy

autor

Jasielec J. J.

Akademia Górniczo-Hutnicza UST w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki

Bibliografia

[1] J. Bobacka, A. Ivaska, A. Lewenstam; Chemical Reviews 2008, 108, 329.
[2] E. Pungor; Talanta 1997, 34, 1505.
[3] F. G. Donnan; Z. Elektrochem. 1911, 17, 572.
[4] F. G. Donnan; Chem. Rev.1924, 1, 73.
[5] IUPAC; Pure Appl. Chem. 1976, 48, 129.
[6] IUPAC; Pure Appl. Chem. 1994, 66, 2527.
[7] A. Lewenstam; PhD Thesis, Warsaw University, Poland, 1977.
[8] A. Hulanicki, A. Lewenstam; Talanta 1977, 24, 171.
[9] A. Hulanicki, A. Lewenstam; Anal. Chem. 1981, 53, 1401.
[10] A. Hulanicki, A. Lewenstam; Talanta 1982, 29, 661.
[11] W.E. Morf; Anal. Chem. 1983, 55, 1165.
[12] A. Lewenstam, A. Hulanicki, T. Sokalski; Anal. Chem 1987, 59, 1539.
[13] L. Icheva, K. Cammann; Fresenius J. Anal. Chem. 1985, 320, 664.
[14] B. Paczosa-Bator, T. Blaz, J. Migdalski, A. Lewenstam; Bioelectrochem. 2007, 71, 66.
[15] B. Fu, E. Bakker, J.H. Yun, V.C. Yang, M. Meyerhoff; Anal. Chem. 1994, 66, 2250.
[16] J. Langmaier, E. Samcova, Z. Samec; Anal. Chem. 2007, 79, 2892.
[17] T. Sokalski, T. Zwickl, E. Bakker, E. Pretsch; Anal. Chem. 1999, 71, 1204.
[18] T. Sokalski, A. Cereza, T. Zwickl, E. Pretsch; J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 11347.
[19] W.E. Morf, M. Badertscher, T. Zwickl, N.F. de Rooij, E. Pretsch; J. Phys. Chem. B 1999, 103, 11346.
[20] W.E. Morf, E. Pretsch, and N.F. de Rooij; J. Electroanal. Chem. 2007, 602, 43.
[21] Crank and J; Mathematics of Diffusion, Oxford University Press, 1970.
[22] M.E. Glicksman; Diffusion in Solids: Field Theory, Solid-State Principles and Applications, John Wiley and Sons, 2000.
[23] J.S. Kirkaldy, D.J. Young; Diffusion in the Condensed State, The Institute of Metals, London, 1985.
[24] J.J. Jasielec, T. Sokalski, R. Filipek, A. Lewenstam; Electrochimica Acta 55 (2010), 6836-6848.
[25] A. Radu, A.J. Meir, E. Bakker; Anal. Chem. 2004, 76, 6402.
[26] J.W. Perram, P.J. Stiles; Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4200.
[27] T. Sokalski, P. Lingenfelter, A. Lewenstam; J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2443.
[28] J.P. McKelvey; Solid State and Semiconductor Physics, Krieger: Malabar, FL, 1982.
[29] D.L. Scharfetter, D.L. Gummel; IEEE Trans. Elect. Dev. ED-16 1969, 64.
[30] J. Marchand, B. Gérard, A. Delagrave; Ion transport mechanism in cement-based materials. In: Materials Science of Concrete, vol.V, J.P. Skalny (ed.), Am. Ceram. Soc., Ohio 1998, (p. 307).
[31] N. Lakshminarayanaiah; Equations of Membrane Biophysics; Academic: New York. 1984.
[32] R.F. Probstein; Physicochemical Hydrodynamics, Butterworth: Stoneham, NA, 1989.
[33] H. Cohen, J. Cooley; Biophys. J. 1965, 5, 145.
[34] M. Planck; Ann. Phys. Chem.,1980, 40, 561.
[35] R. Schlögl; Z. Phys. Chem. 1954, 1, 305.
[36] F. Conti, G. Eisenman; Biophys. J., 1965, 5, 247.
[37] F. Helfferich; Ion Exchange; McGraw-Hill: USA, 1962.
[38] T. Teorell; Progress in Biophysics. and Biophys. Chem. 1953, 3, 305.
[39] D.E. Goldman; J. Gen. Physiol. 1943, 27, 37.
[40] A.D. MacGillivray; J. Chem. Phys. 1968, 48, 2903.
[41] A.D. MacGillivray, D. Hare; J. Theor. Biol. 1969, 25, 113.
[42] J.R. Sandifer, R.P. Buck; J. Electroanal. Chem. 1974, 56, 385.
[43] T.R. Brumleve, R.P. Buck; J. Electroanal. Chem. 1978, 90, 1.
[44] A. Quarteroni, R. Sacco, F. Saleri; Numerical Mathematics, Springer Verlag, New York, 2000, p. 281.
[45] S. Mafé, J. Pellicer, V.M. Aguilella; J. Phys. Chem. 1986, 90, 6045.
[46] S. Mafé, J. Pellicer, V.M. Aguilella; An. Fis., Ser. B 1987, 83, 96.
[47] J.A. Manzanares, S. Mafé, J. Pellicer; J. Phys. Chem. 1991, 95, 5620.
[48] A.K. Kontturi, K. Kontturi, S. Mafé, J.A. Manzanares, P. Niinikoski, M. Vouristo; Langmuir 1994, 10, 949.
[49] K. Kontturi, S. Mafé, J.A. Manzanares, J. Pellicer; J. Electroanal. Chem. 1994, 378, 111.
[50] P. Lingenfelter, I. Bedlechowicz-Śliwakowska, T. Sokalski, M. Maj-Żurawska, A. Lewenstam; Anal. Chem. 2006, 78, 6783.
[51] T. Sokalski, W. Kucza, M. Danielewski, A. Lewenstam; Anal. Chem. 2009, 81, 5016.
[52] T. Sokalski, A. Lewenstam; Electrochem. Comm. 2001, 3, 107.
[53] W.D. Murphy, J.A. Manzanares, S. Mafé, H.Reiss; J. Phys. Chem. 1992, 96, 9983.
[54] J.O’M. Bockris, A.K.N. Reddy; Modern Electrochemistry; Plenum: New York, 1970.
[55] W.E. Schiesser; The Numerical Method of Lines: Integration of Partial Differential Equations, Academic Press, San Diego, 1991.
[56] C.W. Gear; Numerical Initial Value Problems in Ordinary Differantial Equations; Prentice-Hall: Old Tappan, NJ, 1971.
[57] S. Mafé, J.A. Manzanares, P. Ramirez; Phys. Rev. A 1990, 42, 6245.
[58] H. Chang, E. Jaffe; J. Chem. Phys. 1952, 20, 1071.
[59] R. Filipek; Polish Ceram. Bull. 2005, 90, 103.
[60] P. Lingenfelter, T. Sokalski, A. Lewenstam; Unbiased selectivity coefficients: new insights from the Nernst–Planck–Poisson model, in: International Conference on Electrochemical Sensors MATRAFURED 2005, Mátrafüred, Hungary,13.11.2005.
[61] J.J. Jasielec; Master Thesis, AGH-UST/ÅAU, Kraków/Åbo 2008.
[62] W. Kucza, M. Danielewski, A. Lewenstam; Electrochem. Comm. 2006, 8, 416.
[63] B. Grysakowski, B. Bozek, M. Danielewski; Diffus. Defect Data [Diffusion in Solids and Liquids III] 2008, 113, Pt. A 273.
[64] J.J. Jasielec, T. Sokalski, R. Filipek, A. Lewenstam; Electrochimica Acta 55 (2010), 6836-6848.
[65] J.J. Jasielec, G. Lisak, M. Wagner, T. Sokalski, A. Lewenstam; Electroanalysis 25 (2013), 133-140.
[66] J.L. Harden, J.L. Viovy; J. Contr. Released 1996, 38, 129.
[67] E. Samson, J. Marchand, J.-L. Robert, J.-P. Bournazel; Int. J. Numer. Meth. Engng. 1999, 46, 2043.
[68] B. Bożek, A. Lewenstam, K. Tkacz-Śmiech, M. Danielewski; ECS Trans. 2014, 61(15), 11-20.
[69] J.J. Jasielec, T. Sokalski, R. Filipek, A. Lewenstam; Anal. Chem. 2015, 87 (17), 8665-8672.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-8f674fd2-bdd0-4e9e-bd7a-49ea24f5420d