Релаксационные явления в разбавленных, заряженных растворах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Импедансная диагностика регулярно присутствует в изучении транспортных явлений проводящих сред разной мерности. Общей причиной, заставляющей прибегать к ac-усложнениям на фоне сравнительно простых методических возможностей dc-режима, является желание исключить влияние на вольт-амперную характеристику контактных явлений, сопутствующих dc-измерениям. Анализ деталей релаксационных явлений в электролитах с линейной по плотности nd легирующей примеси электро.гидродинамикой предлагается в данной работе. Показано, что требование линейности по nd электрогидродинамики разбавленных растворов не может выполняться с использованием известной теории проводимости электролитов Дебая–Хюккеля–Онсагера. Предложена ее линейная альтернатива с привлечением основных положений теории транспорта в мелко дисперсных двухфазных системах, именуемой в литературе формализмом Максвелла. Отмечены возникающие при этом согласованные возможности трактовать наблюдаемое время релаксации τc в форме τc ≃ RC. Здесь R – сопротивление объемной части ячейки с электролитом в терминах формализма Максвелла, C – электролитические емкости переходных областей металл-электролит, возникающие на ее управляющих электродах. Обсуждаются примеры успешного использования RC согласованной ac-диагностики.

Об авторах

Б. Тимофеев

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи

Москва, Россия

В. Шикин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела имени Ю.А.Осипьяна РАН (ИФТТ РАН)

Email: shikin@issp.ac.ru
Черноголовка, Россия

Список литературы

  1. Z. Martin, Z. Bazant, K. Thornton, and A. Ajdari, Phys. Rev. E 70, 021506 (2004).
  2. P. Debye and E. Huckel, Phys. Z. 24, 185 (1923).
  3. P. Debye and E. Huckel, Phys. Z. 24, 305 (1923).
  4. L. Onsager, Transactions of the Faraday Society 23, 341 (1927).
  5. С. Глесстон, Введение в электрохимию, Издательство Иностранная литература, М. (1951), 756 с.
  6. Г. Харнет, Б. Оуэн, Физическая химия растворов и электролитов, Издательство Иностранная литература, М. (1952), 628 с.
  7. В. Левич, Физико-химическая гидродинамика, Издательство Академии Наук СССР, М. (1952), 538 с.
  8. R. Robinson and R. Stokes, Electrolyte Solutions, Butterworths Scientific Publications, London (1959).
  9. A.Bard and L.Faulkner, Electrochemical Methods: Fundaments and Applications, Wiley, N.Y. (1980).
  10. J. Newwman, Electrochemical Systems, Prentice-Hall, Engleword Chiffs, NJ (1991).
  11. Е. Лифшиц, Л. Питаевский, Физическая кинетика, Наука, M. (1979), 528 c.
  12. В. Шикин, Письма ЖЭТФ 118, 346 (2023).
  13. I.T. Lucas, S. Durand-Vidal, O. Bernard, V. Dahirel, E. Dubois, J.-F. Dufrˆeche, S. Gourdin-Bertin, M. Jardat, G. Meriguet, and G. Roger, Mol. Phys. 112, 1463 (2014).
  14. A. Minea, Nanomaterials 9, 1592 (2019).
  15. G.K. Poongavanam, S. Duraisamy, V. S. Vigneswaran, and V. Ramalingam, Materiales Today, Proceedings, Recent development 39, 1532 (2021).
  16. I. Chikina, B. Timofeev, and V. Shikin, LTP 47, 611 (2021).
  17. Н. Боголюбов, Ю. Митропольский, Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний, Физматгиз, М. (1963), 410 с.
  18. J. Maxwell, A Treatise of Electricity and Magnetism, 3rd ed, Oxford University Press, London, UK (1892), v. 1, part II.
  19. B. Deryagin and L. Landau, ZhETF 11, 802 (1941).
  20. E. Verwey and J. Overbeek, Theory of the Stability of Lyophobic Colloids: The Interaction of Sol Particles Having an Electric Double Layers, Elsevier, Amsterdam (1948).
  21. C. Wagner, Phys Z. 25, 474 (1924).
  22. L. Onsager and N. Samaras, J. Chem. Phys. 2, 528 (1934).
  23. I. Chikina, S. Nakamae, V. Shikin, and A. Varlamov, Colloids and Surfaces 6, 25 (2022).
  24. Ю.Шикина, В.Шикин, Электрохимия 59, 56 (2023).
  25. I. Chikina, V. Shikin, and A. Varlamov, Entropy 22, 225 (2020).
  26. Ю. Шикина, В. Шикин, Электрохимия 57, 529 (2021).
  27. Л. Ландау, Е. Лифшиц Электродинамика сплошных сред, Физматгиз, М. (1959), 532 с.
  28. Л. Ландау, Е. Лифшиц, Статистическая физика, Наука, М. (1995), 696 с.
  29. J.-F. Dufrˆeche, O. Bernard, S. Durand-Vidal, and P. Turq, J. Phys. Chem. B 109, 9873 (2005).
  30. S. Durand-Vidal, M. Jardat, V. Dahirel, O. Bernard, K. Perrigaud, and P. Turq, J. Phys. Chem. B 110(31), 1542 (2006).
  31. M. Jardat, V. Dahirel, S. Durand-Vidal, I.T. Lucas, O. Bernard, and P. Turq, Mol. Phys. 104(22–29), 3667 (2006).
  32. Y. Avni, R.M. Adar, D. Andelman, and H. Orland, Phys. Rev. Lett. 128, 098002 (2022).
  33. E. Sani, M.R. Martina, Th. J. Salez, S. Nakamae, E. Dubois, and V. Peyre, Nano-Matter. 11, 1031 (2021).
  34. Б.Шкловский, А. Эфрос, Электронные свойства легированных полупроводников, Наука, М. (1979), 416 с.
  35. G. ˙Zy la, J.P. Vallejo, J. Fal, and L. Lugo, Int. J. Heat Mass Transf. 121, 1201 (2018).
  36. I. Chikina, S. Nakamae, and A. Varlamov, Colloids Surf. 7, 58 (2023).
  37. I. Chikina and A. Varlamov, Colloids Surf. 8, 34 (2024).
  38. S. Brunauer, P.H. Emmett, and E. Teller, J. Am. Chem. Soc. 60(2), 309 (1938).
  39. K. Sarojini, S. Manoj, P. Singh, T. Pradeep, and S. Das, Colloids and Surf.: A Physicochemical and Engineering Aspects 417, 39 (2013).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024