S.P 27 Гидродинамическмй эффект ограничения скорости в процессах химического осаждения некоторых металлов
Close
Articolul precedent
Articolul urmator
281 1
Ultima descărcare din IBN:
2024-05-29 15:11
SM ISO690:2012
КАЛУГИН, В., БЕШЕНЦЕВА, O., ОПАЛЕВА, Н., СИДОРЕНКО, О., БОРОДКИНА, Т.. S.P 27 Гидродинамическмй эффект ограничения скорости в процессах химического осаждения некоторых металлов. In: Materials Science and Condensed Matter Physics, 13-17 septembrie 2010, Chișinău. Chișinău, Republica Moldova: Institutul de Fizică Aplicată, 2010, Editia 5, p. 303.
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Materials Science and Condensed Matter Physics
Editia 5, 2010
Conferința "Materials Science and Condensed Matter Physics"
Chișinău, Moldova, 13-17 septembrie 2010

S.P 27 Гидродинамическмй эффект ограничения скорости в процессах химического осаждения некоторых металлов


Pag. 303-303

Калугин В.12, Бешенцева O.3, Опалева Н.3, Сидоренко О.4, Бородкина Т.2
 
1 Национальный университет гражданской защиты,
2 Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина,
3 Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет,
4 Харьковский национальный педагогический университет имени Г.С. Сковороды
 
 
Disponibil în IBN: 23 aprilie 2021


Rezumat

Одним из способов интенсификации химических процессов является перемешивание. При этом создаются лучшие условия для подвода вещества в зону реакции (для гомогенных реакций) или к границе раздела фаз (для гетерогенных реакций). Увеличение скорости гидродинамического переноса реагирующих частиц в гетерогенной системе приводит к уменьшению толщины пограничного слоя, увеличению и непрерывному обновлению поверхности взаимодействующих фаз. Целью исследований явилось изучение кинетических закономерностей процессов химического осаждения металлов на диэлектрики (Д) в условиях гидродинамического массопереноса реагентов, осуществляемое вращением цилиндрических Д-образцов. Эффект гидродинамического ограничения скорости (ГДОС) осаждения металлов нами впервые установлен для системы химического осаждения Sn на Д (по реакции диспропорционирования). Затем подтвержден для реакции химического меднения Д (по реакции химического восстановления формальдегидом из тартратных растворов) и реакций прямого и обратного контактного обмена. Для выяснения физико-химической природы эффекта ГДОС проведены расчеты кинетических (VMe, τ1/2), физических (Fсв, Fц, q) и гидродинамических (критерии Рейнольдса (Re) и Тейлора (Te)) факторов по уравнениям классической физики. Результаты этих расчетов показали, что эффект ГДОС процессов химического восстановления Ме на Д и Ме связан с проявлением эффекта вытеснения реакционно-активных частиц из реакционного слоя (на границе раздела фаз Д/раствор) вследствие увеличения эффекта действия центробежной силы (Fц). При этом закономерно уменьшается сила адсорбционно-химической связи (Fсв), время полуреакции разряда металло-ионов с каталитической поверхностью (τ1/2), а также толщина диффузионного слоя (δ). В результате проявления эффекта экранирования снижается значение эффективного заряда реакционных частиц, а, следовательно, количество реакционных частиц в межфазном слое (q), что приводит к полному подавлению процесса химического восстановления на каталитической поверхности. В сумме анализ вышеперечисленных критериев эффекта ГДОС приводит к следующим условиям математической модели физической картины исследованных процессов: 1) В условиях: Fц < Fсв процесс восстановления реализуется,2) Fц ≥ Fсв - скорость процесса с ростом ω (скорость вращения образца) снижается до нуля. Между тем, возможна другая интерпретация эффекта ГДОС. В случае двухвалентных ионов металлов могут идти процессы восстановления: Ме+2 + е → Ме+1. Ионы Ме+1 в растворе не дают гетерофазы (металлического осадка) и не фиксируются ни визуально, ни гравиметрически на Добразце. Для исключения высказанных представлений о возможном механизме ГДОС при осаждении Ме+n (n ≥ 2) проведено исследование в системе химического восстановления аммиачных комплексов однозарядных ионов Ag+ в присутствии восстановителя – калия-натрия виннокислого различной концентрации. Установлено проявление эффекта ГДОС при химическом осаждении серебра в условиях, когда τ опыта меньше τ образования фазы коллоидного серебра в объеме раствора, в противоположном случае зависимость VAg – ω переходит на плато. Исследования в системе с Ag+-ионами подтверждают наши представления о механизме эффекта ГДОС на вращающемся цилиндрическом Д-образце. Данный эффект проявляется в результате отталкивания однозарядных реакционно-активных ионов Ag+ от поверхности активированного Д, а не в результате последовательного одноэлектронного перехода, как можно было предположить в случае химического восстановления многозарядных ионов металлов Ме+n, где n ≥ 2.

Cerif XML Export

<?xml version='1.0' encoding='utf-8'?>
<CERIF xmlns='urn:xmlns:org:eurocris:cerif-1.5-1' xsi:schemaLocation='urn:xmlns:org:eurocris:cerif-1.5-1 http://www.eurocris.org/Uploads/Web%20pages/CERIF-1.5/CERIF_1.5_1.xsd' xmlns:xsi='http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance' release='1.5' date='2012-10-07' sourceDatabase='Output Profile'>
<cfResPubl>
<cfResPublId>ibn-ResPubl-128154</cfResPublId>
<cfResPublDate>2010</cfResPublDate>
<cfVol>Editia 5</cfVol>
<cfStartPage>303</cfStartPage>
<cfISBN></cfISBN>
<cfURI>https://ibn.idsi.md/ro/vizualizare_articol/128154</cfURI>
<cfTitle cfLangCode='RU' cfTrans='o'>S.P 27 Гидродинамическмй эффект ограничения скорости в процессах химического осаждения некоторых металлов</cfTitle>
<cfAbstr cfLangCode='RU' cfTrans='o'><p>Одним из способов интенсификации химических процессов является перемешивание. При этом создаются лучшие условия для подвода вещества в зону реакции (для гомогенных реакций) или к границе раздела фаз (для гетерогенных реакций). Увеличение скорости гидродинамического переноса реагирующих частиц в гетерогенной системе приводит к уменьшению толщины пограничного слоя, увеличению и непрерывному обновлению поверхности взаимодействующих фаз. Целью исследований явилось изучение кинетических закономерностей процессов химического осаждения металлов на диэлектрики (Д) в условиях гидродинамического массопереноса реагентов, осуществляемое вращением цилиндрических Д-образцов. Эффект гидродинамического ограничения скорости (ГДОС) осаждения металлов нами впервые установлен для системы химического осаждения Sn на Д (по реакции диспропорционирования). Затем подтвержден для реакции химического меднения Д (по реакции химического восстановления формальдегидом из тартратных растворов) и реакций прямого и обратного контактного обмена. Для выяснения физико-химической природы эффекта ГДОС проведены расчеты кинетических (VMe, &tau;1/2), физических (Fсв, Fц, q) и гидродинамических (критерии Рейнольдса (Re) и Тейлора (Te)) факторов по уравнениям классической физики. Результаты этих расчетов показали, что эффект ГДОС процессов химического восстановления Ме на Д и Ме связан с проявлением эффекта вытеснения реакционно-активных частиц из реакционного слоя (на границе раздела фаз Д/раствор) вследствие увеличения эффекта действия центробежной силы (Fц). При этом закономерно уменьшается сила адсорбционно-химической связи (Fсв), время полуреакции разряда металло-ионов с каталитической поверхностью (&tau;1/2), а также толщина диффузионного слоя (&delta;). В результате проявления эффекта экранирования снижается значение эффективного заряда реакционных частиц, а, следовательно, количество реакционных частиц в межфазном слое (q), что приводит к полному подавлению процесса химического восстановления на каталитической поверхности. В сумме анализ вышеперечисленных критериев эффекта ГДОС приводит к следующим условиям математической модели физической картины исследованных процессов: 1) В условиях: Fц &lt; Fсв процесс восстановления реализуется,2) Fц &ge; Fсв - скорость процесса с ростом &omega; (скорость вращения образца) снижается до нуля. Между тем, возможна другая интерпретация эффекта ГДОС. В случае двухвалентных ионов металлов могут идти процессы восстановления: Ме+2 + е &rarr; Ме+1. Ионы Ме+1 в растворе не дают гетерофазы (металлического осадка) и не фиксируются ни визуально, ни гравиметрически на Добразце. Для исключения высказанных представлений о возможном механизме ГДОС при осаждении Ме+n (n &ge; 2) проведено исследование в системе химического восстановления аммиачных комплексов однозарядных ионов Ag+ в присутствии восстановителя &ndash; калия-натрия виннокислого различной концентрации. Установлено проявление эффекта ГДОС при химическом осаждении серебра в условиях, когда &tau; опыта меньше &tau; образования фазы коллоидного серебра в объеме раствора, в противоположном случае зависимость VAg &ndash; &omega; переходит на плато. Исследования в системе с Ag+-ионами подтверждают наши представления о механизме эффекта ГДОС на вращающемся цилиндрическом Д-образце. Данный эффект проявляется в результате отталкивания однозарядных реакционно-активных ионов Ag+ от поверхности активированного Д, а не в результате последовательного одноэлектронного перехода, как можно было предположить в случае химического восстановления многозарядных ионов металлов Ме+n, где n &ge; 2.</p></cfAbstr>
<cfResPubl_Class>
<cfClassId>eda2d9e9-34c5-11e1-b86c-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>759af938-34ae-11e1-b86c-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfResPubl_Class>
<cfResPubl_Class>
<cfClassId>e601872f-4b7e-4d88-929f-7df027b226c9</cfClassId>
<cfClassSchemeId>40e90e2f-446d-460a-98e5-5dce57550c48</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfResPubl_Class>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-88447</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-34461</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-34200</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-34201</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
<cfPers_ResPubl>
<cfPersId>ibn-person-88448</cfPersId>
<cfClassId>49815870-1cfe-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassId>
<cfClassSchemeId>b7135ad0-1d00-11e1-8bc2-0800200c9a66</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
</cfPers_ResPubl>
</cfResPubl>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-88447</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-88447-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Калугин</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>В.</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-34461</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-34461-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Бешенцева</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>O.</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-34200</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-34200-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Опалева</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>Н.</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-34201</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-34201-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Сидоренко</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>О.</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
<cfPers>
<cfPersId>ibn-Pers-88448</cfPersId>
<cfPersName_Pers>
<cfPersNameId>ibn-PersName-88448-1</cfPersNameId>
<cfClassId>55f90543-d631-42eb-8d47-d8d9266cbb26</cfClassId>
<cfClassSchemeId>7375609d-cfa6-45ce-a803-75de69abe21f</cfClassSchemeId>
<cfStartDate>2010T24:00:00</cfStartDate>
<cfFamilyNames>Бородкина</cfFamilyNames>
<cfFirstNames>Т.</cfFirstNames>
</cfPersName_Pers>
</cfPers>
</CERIF>