Gamry DigiElch
DigiElch ist ein Simulationsprogramm mit einer einzigartigen Auswahl verschiedener Funktionen für eine Vielzahl elektrochemischer Experimente.
Mit DigiElech können elektrochemische Reaktionen an typischen Elektroden-geometrien, Dünnschichtelektroden-Arrays und an zwei-dimensionalen Mikroelektroden exakt simuliert werden. Der Spannungsabfall durch den unkompensierten Elektrolytwiderstand bzw. iR-Drop sowie Lade- und Entladeströme durch die elektrochemische Doppelschicht können außerdem in der Simulation berücksichtigt werden.

Mit DigiElch wird die Simulation der Methoden

• CyclicVoltammetry (CV)

• ChronoAmperometry (CA)

Square Wave Voltammetry (SWV)

Fourier-Transform CyclicVoltammetry (FT)

• Multi-Sine Impedance (IMP)

ComPosed Scan Voltammetry (CPS)

und mit den experimentellen Modulen CV, CA, SWV, FT, IMP und CPS auch die Durchführung von Experimenten in Verbindung mit einem Gamry Reference 600/600+ System und einem Gamry Interface 1000/1010 System ermöglicht.

DigiElch ermöglicht eine schnelle und präzise Simulation der elektrochemischen Ströme, Konzentrationsprofile und Oberflächenkonzentrationen für benutzerdefinierte Reaktionsmechanismen aus einer beliebigen Anzahl von Ladungstransfer-Schritten und chemischen Reaktionen erster und zweiter Ordnung. Weiterhin können endliche und halb-endliche ein-dimensionale Diffusionsprozesse für die gebräuchlichsten ein-dimensionalen Geometrien simuliert werden sowie eine echte zwei-dimensionale Simulation für zwei-dimensionale Band-Band- oder Disk-Disk-Anordnungen verwendet werden. Bei Auswahl einer sphärischen Quecksilbertropfenelektrode können Amalgambildungsprozesse in die Simulation miteinbezogen werden, ebenso wie Oberflächenadsorptionsvorgängen, Redox-Katalysereaktionen oder Ladungstransfer-Reaktionen dritter Ordnung (konzertierter Proton Elektron Transfer; PCET) mit erstaunlichem Detail modelliert werden können. Bei den Simulationen kann aus zwei unterschiedlichen Simulationsmethoden ausgewählt werden.

Einer schnellen, aber starren Rastersimulation und einer langsameren aber dafür adaptiven Rastersimulation. Die Simulation kann aber durch Parallelisierung mehrerer Prozesse auf mehrkernige Prozessoren hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Rechnerleistung optimiert werden. Neben diesen Möglichkeiten in der Standardausführung der DigiElch Software können mit der professionellen Version zusätzlich nicht-lineare Regressionsstrategien auf mehreren Datenfiles von Experimenten gleichzeitig angewendet und die thermodynamischen und kinetischen Parameter extrahiert werden. Anwender der Software DigiSim V3 sind in der Lage auf DigiElch V8 aufzurüsten ebenso wie die DigiElch V4 Softwareanwender.

Mit dem optionalen Potentiostaten Modul werden der DigiElch Software, sowohl in der Standard- als auch der Professional Ausführung, Hardware-Kontrollmöglichkeiten über einen Gamry Reference 600/600+ System bzw. Gamry Interface 1000/1010 System zur Durchführung von Experimenten übertragen. Die erhalten Messdaten können sofort mit DigiElch V8 gefittet werden, weil die notwendigen Informationen bereits enthalten sind.

  • Mit DigiElch wird die Simulation der Methoden

    • CyclicVoltammetry (CV)

    • ChronoAmperometry (CA)

    Square Wave Voltammetry (SWV)

    Fourier-Transform CyclicVoltammetry (FT)

    • Multi-Sine Impedance (IMP)

    ComPosed Scan Voltammetry (CPS)

    und mit den experimentellen Modulen CV, CA, SWV, FT, IMP und CPS auch die Durchführung von Experimenten in Verbindung mit einem Gamry Reference 600/600+ System und einem Gamry Interface 1000/1010 System ermöglicht.

    DigiElch ermöglicht eine schnelle und präzise Simulation der elektrochemischen Ströme, Konzentrationsprofile und Oberflächenkonzentrationen für benutzerdefinierte Reaktionsmechanismen aus einer beliebigen Anzahl von Ladungstransfer-Schritten und chemischen Reaktionen erster und zweiter Ordnung. Weiterhin können endliche und halb-endliche ein-dimensionale Diffusionsprozesse für die gebräuchlichsten ein-dimensionalen Geometrien simuliert werden sowie eine echte zwei-dimensionale Simulation für zwei-dimensionale Band-Band- oder Disk-Disk-Anordnungen verwendet werden. Bei Auswahl einer sphärischen Quecksilbertropfenelektrode können Amalgambildungsprozesse in die Simulation miteinbezogen werden, ebenso wie Oberflächenadsorptionsvorgängen, Redox-Katalysereaktionen oder Ladungstransfer-Reaktionen dritter Ordnung (konzertierter Proton Elektron Transfer; PCET) mit erstaunlichem Detail modelliert werden können. Bei den Simulationen kann aus zwei unterschiedlichen Simulationsmethoden ausgewählt werden.

    Einer schnellen, aber starren Rastersimulation und einer langsameren aber dafür adaptiven Rastersimulation. Die Simulation kann aber durch Parallelisierung mehrerer Prozesse auf mehrkernige Prozessoren hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Rechnerleistung optimiert werden. Neben diesen Möglichkeiten in der Standardausführung der DigiElch Software können mit der professionellen Version zusätzlich nicht-lineare Regressionsstrategien auf mehreren Datenfiles von Experimenten gleichzeitig angewendet und die thermodynamischen und kinetischen Parameter extrahiert werden. Anwender der Software DigiSim V3 sind in der Lage auf DigiElch V8 aufzurüsten ebenso wie die DigiElch V4 Softwareanwender.

    Mit dem optionalen Potentiostaten Modul werden der DigiElch Software, sowohl in der Standard- als auch der Professional Ausführung, Hardware-Kontrollmöglichkeiten über einen Gamry Reference 600/600+ System bzw. Gamry Interface 1000/1010 System zur Durchführung von Experimenten übertragen. Die erhalten Messdaten können sofort mit DigiElch V8 gefittet werden, weil die notwendigen Informationen bereits enthalten sind.

  • • Implicit Finite Difference Method (IFD) [1,2]

    [1] – J. Electroanal. Chem. 314 (1991) 13; J. Electroanal. Chem. 338 (1992) 85; "Physical Electrochemistry: Principles, Methods and Applications," I. Rubinstein (ed.), Marcel Dekker, 1995, pp. 81

    [2] – J.S. Newman, "Electrochemical Systems," Prentice Hall, 1973, p. 414
  • Software:

    Potentiostat Modul

    Potentiostaten:

    • Interface 1000 Potentiostat/Galvanostat/ZRA

    Interface 1010 Potentiostat/Galvanostat/ZRA

    • Reference 600 Potentiostat/Galvanostat/ZRA

    Reference 600+ Potentiostat/Galvanostat/ZRA