Page 54 - Korniy_dyser
P. 54
54
+
акцептором електронів. Отже, такі реакції як H 2O → OH + H + e та H 2O → O
+
+ 2H + 2e стають енергетично вигідними.
Таким чином електрохімічний потенціал металу у середовищі є
основною характеристикою, що визначає термодинамічну можливість і
швидкість протікання корозійних процесів. Не зважаючи на відносну
доступність його експериментального визначення, теоретичне трактування
цієї величини достатньо складне. Особливо складно враховувати потенціал
металу під час квантово-хімічних розрахунків взаємодії середовища з його
поверхнею. Проблеми розрахунку визначаються колективним характером
електродного потенціалу, в той час як енергетичні і структурні параметри
взаємодії металів із середовищем носять локальний характер і можуть бути
розраховані за невеликого числа (до кількох десятків чи сотень)
взаємодіючих атомів чи іонів. Колективні характеристики (робота виходу
електрона, електродний потенціал) потребують розгляду від тисяч до
десятків тисяч взаємодіючих атомів. Сучасні розрахункові методи квантової
хімії дозволяють ефективно розглянути максимум сотню атомів з
використанням потужних комп’ютерів. У літературі наводять окремі спроби
врахування електродного потенціалу в квантово-хімічному розрахунку з
використанням як кластерних, так і періодичних моделей простих і
перехідних металів [47, 91–93]. Однак у всіх цих роботах використано
сучасні суперкомп’ютери із затратою значних часових ресурсів, а потенціал
або електричне поле враховують в методі розрахунку.
Раніше нами [94] зроблено спробу описати особливості та механізми
взаємодії металів із середовищем на атомно-молекулярному рівні,
використовуючи спрощене моделювання стаціонарних електродних
потенціалів. Однак не встановлено взаємозв’язку модельного потенціалу зі
зміною поверхневих характеристик металів, що передує будь-якому
корозійному процесу в електролітичному середовищі.
Деякі квантово-хімічні моделі впливу електрохімічного потенціалу на
взаємодію молекули води та її сполук з поверхнею металу розглянуті в
