Анотації 

Тураш М.М. Часова та просторова самоорганізація в електрохімічних системах. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук. Спеціальність 00.02.05 - електрохімія. Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України, Київ, 1999.

   Запропонована динамічна модель електрокаталітичного відновлення металів. В цій моделі за рахунок гетерогенних процесів на електроді, частини поверхні, покриті адсорбованим каталізатором, а також його комплексу з відновленим іоном металу, розглядаються, як змінні системи. Побудована діаграма стійкості. Визначені форма і амплітуда коливань в залежності від відстані до критичної точки. Отримано умови утворення дисипативних структур в електрохімічних системах, які проявляють ефект Марангоні. Вивчено вплив числа Грасгофа на форму конвективних потоків, концентраційні профілі та число Нуссельта біля поверхні анода.
   Ключові слова. електрод, коливання, часова самоорганізація, електрохімічна система, дисипативні структури, конвекція, ефект Марангоні, число Грасгофа.

Тураш Н.Н. Временная и пространственная самоорганизация в электрохимических системах. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Специальность 00.02.05 - электрохимия. Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, Киев, 1999.

   Предложена динамическая модель электрокаталитического восстановления металов на жидком электроде. В этой модели за счет гетерогенных процессов на электроде, части поверхности, покрытые адсорбированным катализатором, а также его комплексом с восстановленым ионом металла, рассматриваются, как переменные системы. Построены диаграммы линейной устойчивости, на которых локализованы бифуркации типа седло-узел и Хопфа. Определены форма и амплитуда осцилляций в зависимости от удаления до критической точки. Модель электрокаталитического восстановления носит общий характер, поскольку она не привязана к определенному молекулярному механизму, лежащему в его основе и включает элементарные процессы, типичные для электрохимических систем - гетерогенные процессы на межфазной границе в сочетании с массопереносом из объема раствора.
   Рассмотрена электрохимическая система, содержащая один жидкий электрод. Такая система способна проявлять неустойчивость Марангони. Определены условия появления конвективных структур в зависимости от закономерностей кинетики процесса, условий его проведения, а также соотношения слоев электрода и электролита. Локализованы области электрокапиллярной кривой, где возможно появление конвекции. С уменьшением концентрации электроактивного компонента и толщины слоя электролита область неустойчивости стационарных состояний сужается. Увеличение концентрации фонового электролита ведет к уменьшению внешнего сопротивления и при определенной достаточно большой его концентрации структуры исчезают. Определены критические модифицированные числа Марангони, когда неоднородность поверхностного натяжения обусловлена неоднородностью электродного потенциала и концентрации. Полученные результаты позволяют заключить, что учет этой зависимости вносит качественные изменения в динамическое поведение системы и пороговые значения параметров неустойчивости по сравнению со случаем зависимости поверхностного натяжения только от потенциала. Сформулирована задача и изучена устойчивость равновесия плоского горизонтального слоя системы жидкий электрод-жидкий электролит, обусловленная гравитационным механизмом Релея и эффектом Марангони. Получены зависимости критических чисел Марангони от критических чисел Релея для гальвано- и потенциостатического режимов. В потенциостатическом режиме система более устойчива, чем в гальваностатическом; в области чисто диффузионной кинетики неустойчивость возможна только вследствие механизма Релея.
   Исследовано гравитационную нестабильность механического равновесия в изотермических электрохимических системах Me|Mez+,Xz-|Me, когда концентрация электролита на катоде удовлетворяет граничные условия первого рода. Классическим вариационным методом определены критические числа Релея для потенцио- и гальвано-статического режимов электролиза и показано, що при четвертом приближении их значения почти не изменяются и мало отличаются от экспериментальных.
   Проведено численное изучение стационарных и переходных конвективных движений электрохимической системы с гравитационной неустойчивостью методом конечных разностей. Исследовано влияние чисел Грасгоффа на форму конвективных потоков, концентрационных профилей число Нуссельта у поверхстности анода. При увеличение чисел Грасгоффа массоперенос постепенно переходит от диффузионного до конвективного, интенсивность которого растет с увеличением надкритичности.
   Ключевые слова: электрод, колебания, временная самоорганизация, электрохимическая система, диссипативные структуры, конвекция, эффект Марангони, число Грасгоффа.

Turash N.N. Temporary and Spatial Selforganization in Electrochemical Systems. Manuscript.

Thesis for a scientific degree of Candidate of Chemical Sciencies. Speciality 00.02.05- electrochemistry. V.I.Vernadskii Institute of General and Inorganic Chemistry ofUkrainian National Academy of Science, Kyiv, 1999.

   The dymanic model of electrocatalytic reduction of metals is suggested. In this model for account of heterogeneous processes on the elctrode, the surface parts covered with adsorbed catalyst and also with its complex with a reduced metal ion are considered as replaced systems. The resistance diagram is constructed. The form and the amplitude of oscillation in relation to the distance of the critical point are determined. The conditions of advent of spatial dissipative structures in electrochemical systems are obtained, which display the Marangoni effect. The influence of the Gragoff number on the form of convectional flows, concentrational profiles and the Nusselt number near the anode's surface have been investigated.
   Key words: electrode, oscillation, temporal selforganization, electrochemical system, dissipative structures, convection, the Marangoni effect, the Grasgoff number.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Часова та просторова самоорганізація в електрохімічних системах