До питання про гістерезис, вертикальний злам вольт-амперної кривої поблизу активаційно-пасиваційного переходу та осциляційну поведінку в електрохімічних системах

Abstract

Запропоновано математичну модель анодного розчинення металу в потенціостатичному режимі при наявності процесу пасивації, яка успішно пояснює такі експерементальні факти як гістерезис, вертикальний злам i—E-кривої в області активно-пасивного переходу та осциляційну поведінку на основі адекватної кінетики процесу активації—пасивації металу. Знайдено умови виникнення множинності стаціонарних станів та осциляторних розв’язків і побудовано відповідні біфуркаційні діаграми в площині параметрів системи.

Построена математическая модель анодного растворения металла в потенциостатическом режиме, при наличии процесса пассивации успешно объясняющая такие экспериментальные факты как гистерезис, вертикальный излом i—E-кривой в области активно–пассивного перехода и осцилляционное поведение на основе адекватной кинетики процесса активации—пассивации металла. Найдены условия возникновения множественности стационарных состояний и осцилляторных решений и построены соответствующие бифуркационные диаграммы в плоскости параметров системы. Нелинейная система уравнений решена с помощью программы MathCAD и определен вид автоколебаний степени запассивированной поверхности и концентрации ионов водорода.

A mathematical model of a metal anodic dissolution under potentiostatic condition and passivation mode has been proposed. The model can successfully explain occurrence of such experimentally registered phenomena as: hysteresis, vertical fracture of i—E curve at active—passive transition region and oscillatory modes. This explanation is based on the adequate kinetics of the metal activation-passivation processes. Conditions of the stationary states multiplicity and oscillation modes have been determined and corresponding bifurcation diagrams were built in the parametric plane. MathCAD was engaged to resolve the system of non-linear equations and the patterns of auto-oscillations of the passivated area ratio and concentration of hydrogen ions have been determined.