Анодное поведение германида марганца Mn5Ge3 в водном растворе сульфата натрия
Аннотация
Германиды – интересный класс двухкомпонентных систем, состоящих из металлов и германия. По строению они близки к силицидам металлов, но в то же время имеют ряд характерных свойств. Целью работы являлось установление основных закономерностей кинетики анодного электрохимического поведения германида марганца состава Mn5Ge3 в водном растворе Na2SO4.
Электрохимическое поведение германида марганца, полученного методом Чохральского, исследовано методами поляризационных кривых и спектроскопии электрохимического импеданса, а также дополнено данными микроскопических измерений. Аналогичным исследованиям подвергнуты и простые вещества, являющиеся его компонентами: марганец и германий. Установлено, что потенциалоопределяющим компонентом при анодном окислении образца является германий. Процесс пассивации, связанный с образованием на поверхности оксидных
плёнок, сопровождается осцилляциями тока, которые появляются вследствие плохой адгезии образующегося оксидного слоя к поверхности, его дефектностью и несплошностью. Частично установлен состав оксидного слоя, образующегося в результате поляризации. Установлена зависимость анодного поведения образца от концентрации сульфат ионов: в разбавленных растворах пассивация наступает при более положительных потенциалах, чем в концентрированных. Данный эффект может быть объяснён различным механизмом анодного окисления поверхности в растворах разных концентраций.
Скачивания
Литература
Shein A. B. Elektrokhimiya silitsidov i germanidov perekhodnykh metallov [Electrochemistry of transition metals and germanides]. Perm’: Perm. gos. un-t Publ.; 2009. 269 p. (In Russ.)
Shein A. B. Corrosion-electrochemical behavior of iron family silicides in various electrolytes. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2010;46(4): 479–488. https://doi.org/10.1134/S2070205110040155
Gladyshevskii E. I. Kristallokhimiya silitsidov i germanidov [Crystal chemistry of silicides and germanides of transition metals]. Moscow: Metallurgiya Publ.; 1971. 296 p. (In Russ.)
Shein A. B., Rakityanskaya I. L., Vilesov S. P. Influence of composition of corrosive medium on anode dissolution of silicides of iron triad. Russian Journal of Chemistry and Chemical Technology (Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Seriya Khimiya i Khimicheskaya Tekhnologiya) = ChemChemTech. 2010;53(2): 81–83. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=12973914 (In Russ., abstract in Eng.)
Okuneva T. G., Panteleeva V. V., Shein A. B. Anodic processes on the Mn5Si3 electrode in acidic media. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2016;18(3): 383−393. Available at: https://journals.vsu.ru/kcmf/article/view/147 (In Russ., abstract in Eng.)
Shein A. B., Zubova E. N. Electrochemical behavior of manganese silicides in sulfuric acid solution. Protection of Metals. 2005;41(3): 234–242. https://doi.org/10.1007/s11124-005-0034-z
Polkovnikov I. S., Panteleeva V. V., Shein A. B. Impedance of anodic processes on Mn5Si3-electrode in sulfuric acid electrolyte containing fluorides. Vestnik Permskogo universiteta. Seriya «Khimiya» = Bulletin of Perm University. Chemistry. 2017;7(3): 250–258. Available at: http://press.psu.ru/index.php/chem/article/view/834 (In Russ., abstract in Eng.)
Polkovnikov I. S., Panteleeva V. V., Shein A. B. Anodic processes on Mn5Si3-electrode in alkaline electrolyte. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy = Condensed Matter and Interphases. 2019;21(1): 26–134. https://doi.org/10.17308/kcmf.2019.21/723 (In Russ., abstract in Eng.)
Polkovnikov I.S., Shaydullina A.R., Panteleeva V.V., Shein A.B Anodic processes on manganese monosilicide in sodium hydroxide solutions. Vestnik Permskogo universiteta. Seriya «Khimiya» = Bulletin of Perm University. 2018;8(3): 325–340. DOI: http://dx.doi.org/10.17072/2223-1838-2018-3-325-341 (In Russ., abstract in Eng.)
Gonzalez-Rodriguez J. G., Rosales I., Casales M., Serna S., Martinez L. Corrosion performance of molybdenum silicides in acid solutions. Materials Science and Engineering: A. 2004;371(1-2): 217–221. http://doi:10.1016/j.msea.2003.11.041
Chen H., Ma Q., Shao X., Ma J., Huang B. X. Corrosion and microstructure of the metal silicide (Mo1−xNbx)5Si3. Corrosion Science. 2013;70: 152–160. http://doi:10.1016/j.corsci.2013.01.024
Lopez-Sesenes R. Effect of crystalographic orientation on the corrosion behavior of Mo3Si single crystals in NaCl solution. International Journal of Electrochemical Science. 2018;13(5): 4827–4840. https://doi.org/10.20964/2018.05.31
Pan Y., Wang P., Zhang C.-M. Structure, mechanical, electronic and thermodynamic properties of Mo5Si3 from first-principles calculations. Ceramics International. 2018;44(11): 12357–12362. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.04.023
Wang D., Li P., Kang K., Zhang C., Yin J., Jiang M., Zeng X. Corrosion behaviors of Cr13Ni5Si2 based composite coatings prepared by laser-induction hybrid cladding. Surface and Coatings Technology. 2016;300: 128–134. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.05.040
Shein A. B., Aitov R. G. Electrochemical behaviour of eutectic metal-germanium alloys in sulphuric acid. Electrochimica Acta. 1991;36(8): 1247–1251. https://doi.org/10.1016/0013-4686(91)80002-p
Shein A. B. Anodic dissolution of iron and cobalt germanides in an alkaline electrolyte. Protection of Metals. 2000;36(4): 344–346. https://doi.org/10.1007/bf02758505
Tananaev I. V., Shpirt M. Ya. Khimiya germaniya [Chemistry of germanium]. Moscow: Khimiya Publ.; 1967. 452 p. (In Russ)
Rabe M., Toparli C., Chen Y.-H., Kasian O., Mayrhofer K. J. J., Erbe A. Alkaline manganese electrochemistry studied by in situ and operando spectropscopic methods - metal dissolution, oxide formation and oxygen evolution. Physical Chemistry Chemical Physics. 2019;21(20): 10457–10469. https://doi.org/10.1039/c9cp00911f
Kichigin V. I., Shein A. B. Potentiostatic and impedance spectroscopic studies of the anodic behavior of cobalt silicides in fluoride-containing acidic solutions. Corrosion Science. 2019;159: 108–124. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108124
Tran A.-T., Huet F., Ngo K., Rousseau P. Artefacts in electrochemical impedance measurement in electrolytic solutions due to the reference electrode. Electrochimica Acta. 2011;56(23): 8034–8039. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.12.088
Cruz C., Lima T., Soares M., Freitas E., Fujiwara E., Garcia A., Cheung N. Effect of microstructure features on the corrosion behavior of the Sn-2.1 wt%Mg solder alloy. Electronic Material Letters. 2020;16: 276–292. https://doi.org/10.1007/s13391-020-00202-7
Cui Y.-Y., Bu R.-T., Wang D.-Y., Wang Y.-J. Effects of direct stray current on the performance of cathodic disbonding epoxy powder coatings. Petroleum Science. 2019;16: 1417–1429.
https://doi.org/10.1007/s12182-019-00381-5
Rakityanskaya I. L., Mozzhegorova K. U., Erzhenkov M. V. Anodic behavior of manganese silicido-germanides of different content in 1М NaOH medium. Vestnik Permskogo universiteta. Seriya «Khimiya» = Bulletin of Perm University. 2018;8(3): 342–347. http://press.psu.ru/index.php/chem/article/view/1517 (In Russ., abstract in Eng.)
Copyright (c) 2021 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
