Oszillationserscheinungen an Aluminiumelektroden - ein Beispiel der zeitlichen Strukturbildung in Elektrochemischen Systemen

Abstract

Untersucht wurde das Oszillationsverhalten von Aluminium in alkalischer Lösung bei anodischer Belastung unter potentio-galvano-dynamischen Bedingungen. Unter diesen Bedingungen konnten Oszillationen des Potentials und des Stromflusses beobachtet werden. Weiter wurden Strom-Potential-Kurven von Aluminium in bewegter und unbewegter Lösung aufgenommen. Mit Hilfe dieser Kurven wurde ein Modell entwikelt, das einen periodischen Aufbau und Abbau einer passivierenden Deckschicht auf der Aluminiumelektrode vorsieht. Dieser Prozeß Ist mit einem diffusionkontrollierten OH - Transport zwichen der Elektrodenoberfläche und dem Elektrolyten gekoppelt. Mit der Anwendung von Untersuchungsmethoden der nichtlinearen Dynamik wird eine neue Möglichkeit zur Charakterisierung dynamischen Verhaltens vorgestellt.

Anodic oscillatory behavior of aluminum in alkaline solution has been studied under potentiogalvano-dynamical conditions. In such low restricted systems it is possible to observe potential and current oscillations. We examined the anodic polarisation behavior of aluminium over a wide potential range and studied further the influence stirring. We developed a model for these oscillations based on the growth and dissolution of a passiv film on the electrode surface. This process is coupled with a diffusion-controlled OH - transport between the electrode surface and the bulk liquid. By using the tools of nonlinear dynamics another method is presented to characterise this electrochemical system.

W pracy zbadano oscylacje potencjału elektrody glinowej w wodnych roztworach alkalicznych, w warunkach potencjalodynamicznych i galwanodynamicznych. Otrzymane krzywe polaryzacyjne analizowano za pomocą odpowiednio zaprogramowanego komputera. Zaobserwowano pojawiające się oscylacje potencjału elektrody glinowej i towarzyszące im harmoniczne oscylacje prądu płynącego w układzie. Oscylacje te związane są z wytworzeniem pasywnej warstwy tlenku glinu z lukami struktury i tworzeniem jonów kompleksowych. Oscylacje poddano analizie harmonicznej w funkcji czasu, dla systemów liniowych, dwuwymiarowych i trójwymiarowych. wyniki badań świadczą o nieliniowej dynamicznie charakterystyce układu.