Page 25 - Microsoft Word - aref_Korniy_final.doc

23

Встановлено, що молекула води між кластерами спричиняє збільшення W A для
–
всіх розглянутих кластерів майже на 9%, тоді як корозійно-активні іони Cl
підвищують її у 1,3–3,8 рази, що зумовлено формуванням гідратованого хлорид-
іона, який утворює комплекс з атомами металу, посилюючи так енергію взаємодії. Із
внесенням молекули гліцерину у міжплощинний простір одночасно із молекулами
води енергія W A знижується порівняно зі ситуацією, коли діють лише молекули
води. Це може зумовлювати особлива орієнтація молекул гліцерину на поверхні:
гідрофільна частина цих молекул прив’язується до молекул води через міцні водневі
зв’язки, тоді як гідрофобна вуглеводнева хемосорбується на поверхні металів,
послаблюючи зв’язок молекул води з поверхнею і силу зв’язку між самими
поверхнями.
Детальний аналіз електронної структури поверхні кластерів виявив суттєву
зміну питомої густини заряду на поверхні за наявності частинок корозивного
середовища. Встановлено (рис. 18), що за наближення різнорідних кластерів існує
певний зарядовий максимум, значення якого змінюється залежно від складу
середовища.

Рис. 18. Залежності
питомої густини
заряду на поверхні
кластерів алюмінію та
заліза від віддалі між
ними у вакуумі (а) та
корозивному
середовищі: воді (б),
вода + іон
хлору + гліцерин (в),
вода + іон хлору (г);
■ – Al; ● – Fe.

Із внесенням молекули води у міжкластерний простір рівноважна віддаль
зменшується до 1,963 Å, з додаванням хлорид-іонів підвищується до 2,201 Å, тоді як
молекула гліцерину знову зменшує її до 1,834 Å. Отримані значення корелюють із
енергіями контактної взаємодії.
Для оцінки впливу середовища на контактуючі поверхні запропоновано
розраховувати зміну спінових електронних густин на поверхні на основі аналізу
квантово-хімічних даних, які характеризують поляризацію атомно-молекулярних
орбіталей, перерозподіл атомних зарядів та визначають підвищену поверхневу
адсорбційну активність атомних центрів контактуючих поверхонь. Під час контакту
алюмінію із залізом найбільша спінова густина, а отже, найвища ймовірність