Химия онлайн
ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ

ЭЛЕКТРОКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ , образование и рост кристаллов в объеме р-ра (расплава) или на пов-сти электрода в результате протекания электрохим. р-ции. Является фазовым переходом I рода. Имеет много общего с кристаллизацией из пара и р-ра, но в отличие от этого процесса в условиях Э. происходит акт переноса заряда, к-рый предшествует встраиванию атомов в места роста кристаллов или протекает одновременно с ним.
Различают гомогенную и гетерогенную электрохим. нуклеацию, т. е. зарождение кристаллов новой фазы. Первая имеет место, напр., при восстановлении ионов в объеме р-ра с образованием коллоидных частиц, вторая - при восстановлении ионов на пов-сти электрода. Зарождению кристаллов на пов-сти электрода может предшествовать образование слоев адсорбир. атомов (адатомов) осаждаемого в-ва, чаще всего металла. Возникновение моноатомных (иногда двух- и трехатомных) слоев происходит при электродных потенциалах, на неск. десятков мВ положительнее равновесного. Степень заполнения пов-сти адсорбир. атомами влияет на скорость зарождения кристаллов новой фазы (число зародышей в единице объема, образующихся за единицу времени).
Зарождение кристаллов в условиях Э. требует превышения электрохим. потенциала системыХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-29.jpg пропорционального перенапряжениюХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-30.jpg(см.. Поляризация);Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-31.jpg где п-число участвующих в р-ции электронов; F - постоянная Фарадея. Нуклеация в объеме р-ра или на пов-сти инертного электрода начинается путем образования трехмерных зародышей, т. е. частиц, размеры к-рых соизмеримы по всем кристаллографич. направлениям. Для малыхХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-32.jpg кинетика электрохим. нуклеации описывается классич. флуктуационной теорией, согласно к-рой в результате флуктуац. процессов присоединения и отрыва частиц в маточной среде возникает набор кластеров, распределенных по размерам (см. Зарождение новой фазы). Частоты присоединения и отрыва частиц для электрохим. систем определяются величинойХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-33.jpg зависят от кривизны пов-сти кластеров и адсорбционных характеристик. Вероятность возникновения кластера данного размера определяется законом распределения Больцмана, а кинетика - частотами присоединения и отрыва частиц. Кластер, присоединение атома к к-рому делает его устойчивым к дальнейшему росту при данном перенапряжении, наз. критич. зародышем, работа образования к-рого для гомогенного зарождения равна:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-34.jpg

где Ф - фактор формы зародыша; V- молярный объем кристаллич. фазы;Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-35.jpg- уд. межфазная поверхностная энергия.
Соответственно скорость зарождения кристалла / при т-ре Т описывается ур-нием:

I = к ехр(-A/kT),

где k - постоянная Больцмана. Для систем с высокими значениями тока обмена (электроды из Ag, Pb, Hg) в небольших интервалах измененийХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-36.jpgкоэффициент к остается постоянной величиной и наблюдается линейная зависимость lgI отХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-37.jpg С ростомХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-38.jpg размер критич. зародыша уменьшается и при высокихХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-39.jpg зародыш может состоять из единичных атомов. В этом случае использование значенияХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-40.jpgв ур-нии для А становится некорректным, кинетика электрохим. нуклеации описывается атомистич. теорией, согласно к-рой скорость образования зародышей и число атомов в зародыше дискретно изменяются с ростомХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-41.jpg Число атомов в зародыше остается неизменным в нек-ром интервале значенийХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-42.jpg
Критич. зародыши образуются на активных центрах пов-сти электрода. Такими центрами м. б. поры в оксидной пленке, выходы винтовых дислокаций, вакансии, изломы на ступенях роста и др. энергетич. неоднородности пов-сти. Число активных центров, участвующих в процессе электрохим. нуклеации, возрастает с увеличениемХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-43.jpg Вокруг возникшего и растущего кристалла образуются зоны экранирования ("дворики роста"), в к-рых нуклеации не происходит. Радиус зон экранирования уменьшается с ростомХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-44.jpg Постепенно происходит исчерпание числа свободных активных центров и прекращение зарождения новых кристаллов, наступает насыщение. Адсорбция примесей из р-ра на электроде снижает число активных центров и, соотв., общее число зародышей. Стадия зарождения кристаллов определяет в конечном итоге осн. физико-механический св-ва гальванич. покрытий, в т.ч. их пористость.
На атомногладкой грани кристалла его рост происходит путем образования двумерного критич. зародыша и его последующего разрастания. Возникновение двумерного зародыша требует определенного перенапряженияХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-45.jpg связанного с возникновением новой пов-сти - ступени роста и, соотв., избыточной краевой энергии. Распространение растущего слоя по пов-сти грани происходит тангенциально, путем присоединения атомов к местам роста (изломам на ступени). Такая Э. наблюдается на бездислокационных гранях монокристаллов Ag, полученных электролизом в капиллярах. При повышенииХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-46.jpg по грани распространяются многослойные "пакеты роста".
На гранях, имеющих выходы винтовых дислокаций и вследствие этого неисчезающую ступень, распространение слоев при Э. происходит в виде спирали, путем присоединения атомов к ступени роста. Грань (или ее часть) принимает форму пирамиды. Чем вышеХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-47.jpg тем меньше угол при вершине пирамиды. Подобная Э. по дислокационному механизму не требует затраты энергии на образование двумерных критич. зародышей.
При высокихХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-48.jpg равных 5-10 kT (150-300 мВ), становится возможным "нормальный" рост кристаллов, т. е. прямое присоединение атомов к пов-сти растущей грани в любой ее точке. Грани становятся шероховатыми, теряются такие св-ва кристалла, как устойчивость роста грани и анизотропия скоростей роста по разл. кристаллографич. направлениям. В результате кристаллы приобретают округлую форму.

Кинетика Э. Фазовый переход ион в р-реХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-49.jpgатом в кристаллич. решетке металла протекает через ряд стадий: разряд иона с образованием адатомов, их поверхностная диффузия к месту роста и встраивание в кристаллич. решетку. Каждая из стадий может определять скорость процесса. При низких перенапряжениях (< 30 мВ) для Сu и Ag скорость процесса определяется поверхностной диффузией, при более высоких перенапряжениях - стадией переноса заряда. Адатомы могут нести нек-рый электрич. заряд вследствие частичного разряда ионов. Вероятность разряда иона непосредственно в месте роста или на пов-сти грани с последующей диффузией адатомов к месту роста зависит от концентрации ионов в р-ре, энергии их десольватации и энергии связи атомов в кристаллич. решетке. Предполагается, что преимущественный разряд ионов в месте роста может происходить при энергии сублинации (характеризующей энергию связи атомов в решетке) более 300 Дж/моль.
Формы роста кристаллов определяются относит. пересыщением р-ра, к-рое в условиях Э. соответствует величинеХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-50.jpg1(R - газовая постоянная), а также концентрацией разряжающихся ионов, условиями массопереноса, адсорбцией примесей. При малых плотностях тока через электрохим. ячейку и, соотв., низких перенапряженияхХимическая энциклопедия Советская энциклопедия 6031-51.jpg наблюдается рост единичных кристаллов, в частности нитевидных. Кол-во металла, выделяющегося на единице площади пов-сти растущих граней при электролизе, сохраняется постоянным при разл. величинах силы тока и, соотв., общая площадь растущих граней подстраивается к заданной плотности тока. Быстро растущие грани кристаллов вырождаются в процессе роста, кристалл оказывается оформленным медленно растущими гранями. В отсутствие примесей кристаллы с гранецентрир. или объемноцентрир. кубич. решетками обычно оформлены гранями (111), (100), (110).
При малых концентрациях ионов в р-ре массоперенос к растущей пов-сти играет главенствующую роль в определении морфологии роста кристаллов при Э. Высокие плотности тока обеспечивают перенапряжение, достаточное для роста боковых граней нитевидного кристалла, на катоде возникают дендриты. Адсорбция и соосаждение примесей тормозят линейный рост кристаллов, вызывают искажение кристаллич. решетки и понижают устойчивость фронта роста граней, способствуют образованию на электроде соматоидных структур. При больших концентрациях соосаждающихся примесей (Р, В, S и др.) кристаллич. решетка оказывается предельно нарушенной, возникают системы аморфного строения - металлич. стекла.
Э.- уникальный метод для изучения механизма зарождения и роста кристаллов, т. к. позволяет изменять пересыщение в широких интервалах и по любой программе. Э.- основа многих электрохим. технологий, в т. ч. электролиза, гальванотехники. Осаждение металлов из разбавленных р-ров в условиях роста дендритов используют для получения порошков Сu, Ni, Fe и др. (см. также Электроосаждение).

Лит.: Горбунова К.М., Данков П.Д., "Успехи химии", 1948, т. 17, с. 710-32; Феттер К., Электрохимическая кинетика, пер. с нем., М., 1967; Каишев Р., Избранные труды, София, 1980; Данилов А.И., Полукаров Ю.М., "Успехи химии", 1987, т. 56, в. 7, с. 1082-1104.

Ю. М. Полукаров.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1061
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
DE-OX-ID / DEOXID Premium Electronic Contact Cleaner Spray, The Best!

$19.89
End Date: Sunday May-13-2018 11:34:46 PDT
Buy It Now for only: $19.89
|
Gibbs Brand Lubricant, Penetrant, Water Repellent, Fights Corrosion 12 oz Spray

$5.70
End Date: Tuesday May-15-2018 15:34:51 PDT
Buy It Now for only: $5.70
|
Homax Super Fine Steel Wool Grade #0000

$41.30
End Date: Monday Apr-23-2018 10:45:08 PDT
Buy It Now for only: $41.30
|
Star Brite 81900 Fabric Waterproofing w/ PTEF 1 Gallon Tent Boat Top Cover

$15.49
End Date: Friday Apr-27-2018 17:25:26 PDT
Buy It Now for only: $15.49
|
Animal Quarters CREOLINA Coal Tar Deodorant Cleaner 3 Plastic Bottles 16oz.

$9.95
End Date: Saturday May-5-2018 12:27:35 PDT
Buy It Now for only: $9.95
|
(2) Homax 12 packs #2 Medium Coarse Steel Wool Pads ~ New

$6.39
End Date: Thursday Apr-26-2018 6:27:38 PDT
Buy It Now for only: $6.39
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$28.95
End Date: Monday Apr-23-2018 10:47:16 PDT
Buy It Now for only: $28.95
|
Starbrite Aluminum Cleaner Restorer 64 fl oz 87764 Pontoon Boat Canoe Cleaning

$8.63
End Date: Sunday Apr-29-2018 14:52:59 PDT
Buy It Now for only: $8.63
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
AthleticMed магазин спортивной медицины по низким ценам!
Search Results from «Озон» Химия
 
Л. Ю. Аликберова, Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Г. П. Логинова Практикум по общей и неорганической химии
Практикум по общей и неорганической химии
Пособие предназначено для организации и проведения лабораторных занятий по общей химии, теоретическим основам неорганической химии и ее экспериментальным методам, а также по химии элементов Периодической системы Д.И.Менделеева. В пособие включены работы, посвященные классическим методам очистки и идентификации, а также методики простейших синтезов неорганических веществ.

Пособие адресовано студентам, изучающим химию, и в первую очередь рекомендуется для вузов, имеющих химические и химико-технологические специальности....

Цена:
101 руб

М. Х. Карапетьянц, С. И. Дракин Общая и неорганическая химия. Учебник
Общая и неорганическая химия. Учебник
В учебнике изложены современные представления о строении атомов, молекул, кристаллических тел и о природе химической связи. Рассмотрены основы термодинамики и кинетики химических реакций. Дано систематическое описание свойств элементов и их соединений.

Книга предназначена для студентов химико-технологических специальностей вузов. Представляет интерес для инженерно-технических и научных работников....

Цена:
909 руб

Р. Р. Салем Физическая химия. Начала теоретической электрохимии
Физическая химия. Начала теоретической электрохимии
Вниманию читателей предлагается оригинальная теоретическая работа, в которой путем расширения пространства термодинамических переменных на молекулярные системы через заимствование их из статистической физики разработаны новые теоретические основы фундаментальных положений электрохимии: строения двойного электрического слоя (ДЭС), явлений электрокапиллярности, механизма переноса заряда на межфазных поверхностях, кинетики элементарных электрохимических процессов. Получены закономерности, описывающие поверхностное натяжение на любых межфазных границах, зависимости потенциала, заряда поверхности, емкости ДЭС от молекулярных параметров контактирующей с металлом фазы. Теория эмиссии электронов распространена на электродные процессы. Разработана новая термодинамика гальванического элемента. Впервые в мировой практике обращено внимание на поляризационные эффекты контактирующей с металлом фазы. Используя квантовую статистику, удалось показать, что обычно применяемые в электрохимии соотношения Тафеля представляют частный случай общего уравнения электронной эмиссии.

Книга адресована студентам, преподавателям, а также всем, кто интересуется проблемами электрохимии....

Цена:
434 руб

А. В. Коваленко, А. М. Узденова, М. Х. Уртенов, В. В. Никоненко Математическое моделирование физико-химических процессов в среде Comsol Multiphysics 5.2. Учебное пособие
Математическое моделирование физико-химических процессов в среде Comsol Multiphysics 5.2. Учебное пособие
Допущено НМС по математике Министерства образования и науки РФ в качестве учебного пособия по направлениям подготовки: "Прикладная математика и информатика" по программе 02 - "Математическое моделирование", "Информатика и вычислительная техника", профиль подготовки "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ" Изложены основы математического моделирования физико-химических процессов с использованием программной среды моделирования научно-технических задач Comsol Multiphysics 5.2. Рассмотрено моделирование таких сложных и актуальных явлений, как электроконвекция, гравитационная конвекция и др. Проводится исследование как известных, так и новых моделей, разработанных авторами пособия.

Книга предназначена для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки "Прикладная математика и информатика", "Информатика и вычислительная техника", а также для аспирантов, преподавателей и научных сотрудников, занимающихся математическим моделированием и мембранной электрохимией...

Цена:
969 руб

Ю. М. Ерохин Сборник тестовых заданий по химии
Сборник тестовых заданий по химии
В учебное пособие включены тестовые задания по всем разделам курса "Химия" для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программу среднего (полного) общего образования. Предлагаемые задания помогут закрепить знания и подготовиться к единому государственному экзамену по химии. Вместе с учебником "Химия" и учебным пособием "Химия: задачи и упражнения" составляет учебно-методический комплект.

Для обучающихся в учреждениях начального и среднего профессионального образования. Может быть полезно учащимся старших классов и преподавателям химии средних общеобразовательных учреждений....

Цена:
429 руб

 Органическая химия. Задачи по общему курсу с решениями. В 2 частях. Часть 2
Органическая химия. Задачи по общему курсу с решениями. В 2 частях. Часть 2
В учебном издании, составленном на основе многолетнего опыта преподавания органической химии на химическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова, приведено около 1200 задач и вопросов по большинству разделов современного вузовского курса органической химии согласно учебной программе. Особое внимание уделено развитию навыков анализа строения органических соединений и практике оценки влияния структурных факторов на реакционную способность соединений, а также привлечению стереохимических представлений при обсуждении механизмов органических реакций. В пособии 17 глав. Во второй части приведены подробные решения.

Для студентов химических вузов, аспирантов и преподавателей....

Цена:
575 руб

В. В. Болтромеюк Общая химия
Общая химия
Рассмотрены избранные разделы физической, коллоидной и общей химии, которые необходимы при изучении физико-химической сущности и механизма процессов, происходящих в организме человека на молекулярном и клеточном уровнях.

Для студентов учреждений высшего образования по специальностям "Лечебное дело", "Педиатрия". Будет полезно преподавателям и аспирантам....

Цена:
679 руб

С. Н. Сычев, В. А. Гаврилина Высокоэффективная жидкостная хроматография. Аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем
Высокоэффективная жидкостная хроматография. Аналитика, физическая химия, распознавание многокомпонентных систем
В книге изложены основы теории и практики высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) как аналитического метода, приведены примеры решения наиболее распространенных задач, в том числе по определению фальсификации и безопасности продукции как для простых случаев, так и для систем с неизвестным составом и изменяемым количеством компонентов (распознавание многокомпонентных систем на основе вычисленных признаков). Включены вопросы для контроля знаний и лабораторные работы, необходимые для выполнения практикума по ВЭЖХ. Особое внимание уделено использованию ВЭЖХ в физической химии для исследования межмолекулярных взаимодействий на границе раздела фаз "твердое тело - жидкость".

Для студентов, аспирантов, преподавателей и специалистов, изучающих или использующих метод ВЭЖХ....

Цена:
599 руб

А. В. Артемов Физическая химия
Физическая химия
Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлениям подготовки бакалавров, предусматривающими изучение дисциплины "Физическая химия".
Рассмотрены основные положения теории химической термодинамики, равновесия в гомогенных и гетерогенных системах, химической кинетики и катализа, электрохимии.

Для студентов учреждений высшего профессионального образования....

Цена:
849 руб

А. И. Артеменко Органическая химия. Учебное пособие
Органическая химия. Учебное пособие
В учебном пособии излагаются основы теории и фактический материал курса органической химии. Материал пособия тесно связан с санитарно-гигиеническими характеристиками важнейших органических соединений, что дает возможность оценить их потенциальную опасность для биосферы Земли. В книге выделены "Специальные разделы органической химии", в которых достаточно полно рассмотрены высокомолекулярные соединения, ПАВ и CMC, органические красители.

Пособие предназначено для студентов нехимических направлений подготовки вузов. Будет также полезно для тех, кто специализируется в области промышленной экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования....

Цена:
959 руб



2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования