Cтраница 4
Вначале катионы металла, окруженные гидратнои оболочкой, находятся в растворе; на последней стадии процесса ион металла занимает уже стабильное положение в металлической решетке, однако все еще имеет частично ионный характер, так как в течение некоторого времени сохраняется делокализо-ванная связь с металлической решеткой. На промежуточных стадиях процесса ион вначале адсорбируется на поверхности в виде адиона и затем постепенно продвигается в положение, при котором он уже прочно связан со структурой нижележащего слоя металла; при этом он постепенно теряет молекулы воды из гидратнои оболочки или лиганды. [46]
Структура растущей грани кристалла.| Рост грани при винтовой дислокации кристаллической решетки. [47] |
Ионы металла легче всего разряжаются на кристаллической плоскости ( в положении /); вблизи ступени 2 или выступа 3 разряд заторможен, так как затрудняется приближение гидра-тированных ионов металла к месту разряда. Поэтому рост зародыша связан с поверхностной диффузией разрядившихся адатомов ( или частично разрядившихся адионов) из положения типа / в положение типа 3, в котором они внедряются в решетку. Таким образом, последовательно заполняются ряды вдоль отдельных ступенек слоя и сами растущие слои. [48]
Поскольку координация адионов с атомами металла подложки зависит от природы кристаллической плоскости, в процессе растворения могут образовываться кристаллические грани различных индексов и с различной прочностью связи с адионами. После выключения тока анодного растворения те плоскости, которые содержат наибольшую концентрацию адионов, должны растворяться быстрее, чем плоскости с меньшей концентрацией адионов; осаждение ионов металла происходит соответственно на плоскостях с меньшей концентрацией адионов. [49]
При слоистом типе роста происходит образование грани монокристалла путем последовательного присоединения атомов к двухмерному зародышу, находящемуся на плоскости. При развитии грани после образования двухмерного зародыша замедленными стадиями могут являться: поверхностная диффузия адионов и встраивание в место роста, представляющее собой выступ или ступень на атомной плоскости. [50]
Эта теория изменения активности электрода во времени как результат адсорбции примесей приводится здесь более подробно, поскольку априори считается, что она является наиболее вероятной моделью. Однако при этом в уравнении ( 44) неявно подразумевается, что после формирования поверхности концентрация адионов с0 - при обратимом потенциале не изменяется во времени и не учитываются также возможные перегруппировки адионов между плоскостями кристалла различных индексов. [51]
В соответствии с этим при осаждении металла поверхностная концентрация адионов в середине плоскости кристалла является наибольшей ( рис. 8) и, следовательно, при контроле реакции скоростью поверхностной диффузии реакция переноса заряда фактически протекает равновесно. Поскольку скорость реакции переноса в обратном ( анодном) направлении при данном потенциале пропорциональна локальной поверхностной концентрации адионов, она будет наибольшей в точке, лежащей посредине между двумя растущими ступенями. [52]
В теории Фольмера и Эрдей-Груза принималось, что разряд ионов металла происходит непосредственно в месте роста. Однако можно предположить, что разряд иона происходит на кристаллической плоскости, а затем наблюдается поверхностная диффузия образовавшегося адиона ( адсорбированного иона) или адатома к месту роста. [53]