Загальні причини виникнення коливань у процесі електровідновлення металів в умовах пасивації

Abstract

Досліджено умови виникнення автоколивань через біфуркацію Хопфа в електрохімічній комірці n-компонентний рідкий електроліт — твердий електрод (катод), на якому відбувається l гетерогенних процесів за участю m проміжних речовин, що можуть пасивувати поверхню. Задача вирішена для одномірного випадку з паралельними плоскими електродами в умовах активного перемішування електроліту, коли коефіцієнти дифузії компонентів системи не суттєво відрізняються один від одного, внаслідок чого товщина нерухомого подвійного електричного шару (ПЕШ) d для всіх йонів однакова. З’ясовано, що причиною виникнення осциляцій у системі можуть бути: автокаталітичні процеси; реакції активно-пасивного переходу; наявність значних міграційних потоків йонів, що приймають участь у реакції.

Исследованы условия возникновения автоколебаний через бифуркацию Хопфа в электрохимической ячейке n-компонентный жидкий электролит — твердый электрод (катод), на котором происходят l гетерогенных процессов при участии m промежуточных веществ, которые могут пассивировать поверхность. Задача решена для одномерного случая с параллельными плоскими электродами в условиях активного перемешивания электролита, когда коэффициенты диффузии компонентов системы не слишком отличаются друг от друга, вследствие чего толщина неподвижного двойного электрического слоя (ДЭС) d для всех ионов одинакова. Установлено, что причиной возникновения осцилляций в системе могут быть: автокаталитические процессы; реакции активно-пассивного перехода; присутствие значительных миграционных потоков ионов, участвующих в реакции.

The conditions leading to the oscillations through the Hopf bifurcation in electrochemical cell n-component liquid electrolyte — solid electrode (cathode), where l heterohenic processes occur and m intermediates that can passivate the surface participate were investigated. The task is done for one-dimensional case with parallel flat electrodes in strong mixing condition, when the diffusion coefficients of the system components don’t differ slightly, so the thickness d of double-layer is the same for all these ions. It’s obtained that the cause of oscillations in this system can be: autocatalytical processes; active–passive transition reactions; the presence of great migration currents of ions taking part in the reaction.