Электродвижущая сила при травлении однородно намагниченного стального цилиндра в электролите

Рассчитана электродвижущая сила концентрационной физической цепи при травлении в электролите ферромагнитного электрода в форме цилиндра, которая возникаетвследствие неоднородного распределения концентрации парамагнитных продуктов коррозии по поверхности стального цилиндра в неоднородных магнитостатических полях рассеяния. Такой выбор формы электрода связан с тем, что при отсутствии намагничивания все точки поверхности цилиндра есть эквивалентными и в такой модельной системе легко отделить эффекты магнитного поля от эффектов другой природы. Также рассчитаны плотность электрического тока в электролите вблизи намагниченного стального цилиндра и сила Лоренца, которая приводит к движению электролита перпендикулярно к направлению внешнего магнитного поля вдоль оси цилиндра. Проведены сравнения расчетов с экспериментальными данными, в результате которых сделаны выводы о том, что определенная часть парамагнитных ионов в электролите в магнитном поле представляет собой нанокластеры парамагнитных ионов, которыми могут быть, например, нанопузырьки. Результаты теоретического моделирования работы могут быть применены для создания функциональных материалов методами магнитоэлектролиза и для моделирования влияния биогенных магнитных наночастиц на транспортные процессы и биохимические реакции в клетках живых организмов.

Год издания: 
2013
Номер: 
1
УДК: 
537.6; 544.018
С. 135–141. Іл. 3. Бібліогр.: 26 назв.
Литература: 

1. Y.C. Tang and A.J. Davenport, “Magnetic field effects on the corrosion of artificial pit electrodes and pits in thin films”, J. Electrochem. Soc., vol. 154, no. 7, pp. 362— 370, 2007.
2. R. Sueptitz et al., “Magnetic field effect on the anodic behaviour of a ferromagnetic electrode in acidic solutions”, Electrochimica Acta, vol. 54, no. 8, pp. 2229—2233, 2009.
3. I. Costa et al., “The effect of the magnetic field on the corrosion behavior of Nd—Fe—B permanent magnets”, J. Magn. Magn. Mater., vol. 278, no. 3, pp. 348—358, 2004.
4. M.D. Pullins et al., “Microscale confinement of paramagnetic molecules in magnetic field gradients surrounding ferromagnetic microelectrodes”, J. Phys. Chem. B, vol. 105, no. 37, pp. 8989—8994, 2001.
5. O.Yu. Gorobets and D.O. Derecha, “Quasi-periodic microstructuring of iron cylinder surface under its corrosion in the combined electric and magnetic fields”, Mater. Sci., vol. 24, no. 4, pp. 1017—1025, 2007.
6. O.Yu. Gorobets et al., “Nickel Electrodeposition under Influence of Constant Homogeneous and High-Gradient Magnetic Field”, J. Phys. Chem. C, vol. 112, no. 9, pp. 3373—3375, 2008.
7. S.V. Gorobets et al., “Periodic microstructuring of iron cylinder surface in nitric acid in a magnetic field”, Appl. Surf. Sci., vol. 252, no. 2, pp. 448—454, 2005.
8. M.Yu. Ilchenko et al., “Influence of external magnetic field on the etching of a steel ball in an aqueous solution of nitric acid”, J. Magn. Magn. Mater., vol. 322, pp. 2075—2080, 2010.
9. S.V. Gorobets et al., “Influence of Magnetostatic Fields of a Ferromagnetic Substrate on the Electrodeposition of Nickel Dendrites”, Phys. Metals Metallogr., vol. 113, no. 2, pp. 129—134, 2012.
10. Феттер К. Электрохимическая кинетика. — М.: Химия, 1967. — C. 5 —55.
11. Антропов Л.І. Теоретична електрохімія. — К.: Либідь, 1993. — C. 195—200.
12. Ландау Л.Д., Лифшиц М.Л. Статистическая физика. Ч. 1. — М.: Наука, 1976. — С. 138—143.
13. Ахиезер А.И., Барьяхтар В.Г., Пелетминский С.В. Спиновые волны. — М.: Наука, 1967. — 368 с.
14. Ландау Л.Д., Лифшиц М.Л. Электродинамика сплошных сред. — М.: Физматлит, 2001. — С. 336—337.
15. Горобець О.Ю., Горобець Ю.І., Роспотнюк В.П. Електрорушійна сила при травленні однорідно намагніченої кулі в електроліті // Металлофиз. новейшие технол. — 2012. — № 34. — С. 895—906.
16. M. Fujiwara et al., “On the movement of paramagnetic ions in an inhomogeneous magnetic field”, J. Phys. Chem. B, no. 108, pp. 3531—3534, 2004.
17. J.Y. Kim et al., “Zeta potential of nanobubbles generated by ultrasonication in aqueous alkyl polyglycoside solutions”, J. Colloid Interface Sci., vol. 223, no. 2, pp. 285— 291, 2000.
18. P. Attard et al., “Nanobubbles: the big picture”, Physica A, vol. 314, pp. 696—705, 2002.
19. N. Ishda et al., “Attraction between hydrophobic surfaces with and without gas phase”, Langmuir, vol. 16, pp. 6377— 6380, 2000.
20. J.W.G. Tyrrell and P. Attard, “Atomic force microscope images of nanobubbles on a hydrophobic surface and corresponding force-separation data”, Ibid, vol. 18, pp. 160— 167, 2002.
21. R.F. Considine et al., “Forces measured between latex spheres in aqueous electrolyte: Non-DLVO behavior and sensitivity to dissolved gas”, Ibid, vol. 15, pp. 1657—1659, 1999.
22. J. Mahnke et al., “The influence of dissolved gas on the interactions between surfaces of different hydrophobicity in aqueous media”, Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 1, pp. 2793—2798, 1999.
23. N. Ishida et al., “Attraction between hydrophobic surfaces with and without gas phase”, Langmuir, vol. 16, pp. 5681— 5687, 2000.
24. G.E. Yakubov et al., “Interaction forces between hydrophobic surfaces. Attractive jump as an indication of formation of “stable” submicrocavities”, J. Phys. Chem. B, vol. 104, pp. 3407—3410, 2000.
25. Харнед Г., Оуэн Б. Физическая химия растворов электролитов. — М.: Издатинлит, 1952. — C. 141.
26. Колли Р. А. Исследование одного случая работы гальванического тока // Журнал русского физико-химического общества. — 1875. — № 7. — C. 333—337.

Полнотекстовый документSize
2013-1-23.pdf351.69 KB

Тематичні розділи журналу

,