Ломоносовские чтения - 2002
ПРИРОДА АНОМАЛЬНО БЫСТРЫХ ПРОЦЕССОВ
ФОРМИРОВАНИЯ РАВНОВЕСНОЙ ГРАНИЦЫ МЕЖДУ
ОБНОВЛЯЕМЫМИ ТВЕРДЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ ИЗ БИНАРНЫХ
СПЛАВОВ И РАСТВОРАМИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
М.А. Чоба*, В.А. Сафонов, Ю.Д. Серопегин
(кафедра электрохимии)
Выяснение причин преимущественного выхода в
поверхностный слой сплавов отдельных его
компонентов, механизм и "движущие силы"
реализации этого процесса представляют
очевидный интерес для теории и практики. Для
решения указанных задач весьма перспективным
является метод проведения электрохимических
измерений на электродах, поверхность которых
периодически обновляется срезом в растворах
электролитов. С помощью этой методики можно
фиксировать и изучать временные эффекты,
отвечающие процессам формирования равновесного
(стационарного) состояния на границе
электрод-раствор.
В настоящей работе представлены результаты
исследований на обновляемых электродах из
бинарных сплавов разного состава: эвтектических
сплавах Sn-Pb (концентрация второго компонента от 1
до 10 ат.%), твердых растворах Ag-Sn (концентрация Sn от
3 до 9 ат.%), интерметаллиде Ag3Sn и твердых
растворах с неограниченной растворимостью Au-Ag.
С помощью импедансного метода изучены
временные эффекты, фиксируемые после обновления
поверхности этих электродов в растворах NaF.
Анализ транзиентов емкости двойного
электрического слоя свидетельствует о
протекании процессов обогащения поверхности
сплавов Sn-Pb атомами Pb, а Ag-Sn - атомами Sn (т.е. Pb и Sn
являются поверхностно-активными компонентами
указанных сплавов).
Выдвинуты и обоснованы предположения, что
изменение поверхностного состава
эвтектического сплава Sn-Pb происходит за счет
распространения атомов свинца по поверхности
электрода от обогащенных им участков
поверхности по механизму поверхностной
диффузии. Показано, что механизм формирования
равновесной границы раздела с раствором на
электродах из сплавов Ag-Sn имеет более сложный
характер и включает в себя две основные стадии: (1)
быстрый выход атомов поверхностно-активного
компонента (Sn) в поверхностный слой и (2) стадию,
связанную с формированием интерметаллида Ag3Sn
в поверхностном слое. Сделаны предположения о
механизме процессов, ответственных за временные
эффекты, которые наблюдаются на обновляемых
электродах из сплавов Au-Ag.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ
(грант N 00-03-32079а).
