Modern techniques for the study of electrolyte solutions

¹ Laoratoire d'Electrochimie, Université Pierre et Marie Curie, 8 rue Cuvier, Bât. F, 75005 Paris, France
² Institute of Physical and Theoretical Chemistry, University of Regensburg, 8400 Regensburg, Germany

Abstract

In the last decade a variety of new or optimized techniques considerably enriched our knowledge about electrolyte solutions. In the present review we discuss some of these techniques which are applied to aqueous as well as non-aqueous solutions. Among the theoretical approaches computer simulations and numerical or analytical equations based on statistical mechanics are particularly powerful. The field of experimental methods is even more vast. We selected four examples: an efficient technique for the determination of free energy data, neutron scattering experiments for the direct access to structural data, dielectric measurements as an example of a spectroscopic method and recent developments in the field of electrolyte diffusion as an example of transport properties. Finally we show an example of a data compilation which covers a wide range of properties of a great number of electrolyte solutions.

Résumé

Dans les années 80, la connaissance des propriétés des solutions électrolytiques s'est considérablement élargie par l'apparition de techniques nouvelles ou l'optimisation de techniques plus anciennes. Dans cet article, nous en discutons quelquesunes qui sont appliquées à des solutions aqueuses et non-aqueuses. Parmi les approches théoriques, les simulations par ordinateur et les équations basées sur la méchaniquestatistique sont particulièrement puissantes. En ce qui concerne les méthodes expérimentales, le nombre de techniques est encore plus grand. Nous avons choisi quatre exemples: une technique bien adaptée à la détermination de l'énergie libre, la diffusion de neutron pour la détermination directe de la structure d'une solution, des mesures diélectriques comme exemple d'une méthode spectroscopique et des développements recents dans le domaine de la diffusion des électrolytes. A la fin, nous montrons un exemple d'une banque de données qui contient un grand nombre de propriétés d'une multitude d'électrolytes.