Ю. Г. Михалев, Н. Ю. Жаринова.
АННОТАЦИЯ
Работа является продолжением исследований нестационарных зависимостей (кривых включения) при катодной поляризации жидких электродов из свинца, висмута, кадмия, алюминия в хлоридных расплавах, когда в диапазоне от потенциала без тока до потенциала нулевого заряда у межфазной границы доминируют структуры в виде вихрей – циркуляционных ячеек (ЦЯ), обусловленные микроэффектом Марангони. В этом случае зависимости перенапряжения η и плотности тока i от времени при ступенчатом задании тока в гальваностатических условиях или потенциала в потенциостатических условиях (кривые включения) имеют экстремумы тока или перенапряжения, убывающие по величине вплоть до установления стационарного состояния. Значения η и i в первом экстремуме hэкстр и iэкстр всегда имеют наибольшую амплитуду. Время tэкстр достижения hэкстр и iэкстр и сами значения hэкстр и iэкстр характеризуют процесс формирования ЦЯ. Величина tэкстр является наиболее удобной для анализа, поскольку практически не зависит от концентрации электрохимически активных частиц. Предположено, что формирование циркуляционных ячеек тем медленнее, а величина tэкстр тем больше, чем больше интенсивность массообменных процессов на границе электрода с электролитом, которая определяется условиями поляризации.
В работе показано, что при увеличении температуры tэкстр увеличивается, а значит формирование ЦЯ протекает медленнее. При наложении внешнего магнитного поля, которое способствует замедлению массопереноса, tэкстр уменьшается. При погружении электрода в кварцевую обойму tэкстр также уменьшается. Эти результаты в целом свидетельствуют о правильности предположения о факторах, влияющих на скорость формирования ЦЯ.
При последовательном наложении импульсов тока на уже поляризованный электрод на кривых включения отчетливо виден экстремум перенапряжения, величина которого уменьшается в последовательности импульсов. Значения tэкстр также снижаются. Существование экстремумов перенапряжения может быть связано с энергетическими затруднениями встраивания вновь образующихся ЦЯ в структуру существующих.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
расплавленные соли, жидкие металлические электроды, циркуляционные ячейки, время формирования циркуляционных ячеек, плотность тока, перенапряжение, кривые включения.
DOI: 10.31857/S0235010622020049