Технология электрохимических процессов и защита от

ФГБОУ ВПО «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ГАГАРИНА Ю.А.»
«УТВЕРЖДАЮ»
Первый проректор
___________ А.А. Сытник
«___»______________2015 г.
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ
ДИСЦИПЛИНЕ
НАПРАВЛЕНИЕ – 18.06.01 Химическая технология
05.17.03 – Технология электрохимических процессов и защита от
коррозии
Саратов, 2015
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
ПРОГРАММА
ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ
ПО СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
05.17.03 – Технология электрохимических процессов и защита от
коррозии
Электрохимические системы. Классификация электродов и электродных
реакций. Уравнение Нернста.
Термодинамическая и кинетическая картина возникновения скачка
потенциала на границе раздела фаз. Плотность тока обмена.
Поверхностный и объемный заряды, их влияние на межфазный скачок
потенциала.
Гальвани- и Вольта- потенциалы. Потенциал нулевого заряда.
Мембранное равновесие и мембранный потенциал. Ион селективные
электроды. Биосенсоры. Газовые сенсоры.
Диаграммы Пурбе потенциал –рН; область устойчивости металлов в
водных средах.
Теория электролитической диссоциации и межионного взаимодействия.
Неравновесные явления в растворах электролитов: диффузия, миграция
ионов, числа переноса. Законы Фика.
Электропроводность. Влияние концентрации природы электролита и
растворителя, температуры; взаимосвязь с вязкостью и плотностью.
Двойной электрический слой: модели, уравнения для расчета емкости,
заряда поверхности, пограничного натяжения, толщины д.э.с.
Методы исследования двойного электрического слоя.
Электрокапиллярные явления на межфазной границе. Смачиваемость.
Влияние состава, концентрации и температуры раствора.
Потенциал нулевого заряда, методы его определения.
Электродная поляризация и перенапряжение. Лимитирующая стадия
электрохимического
процесса.
Особенности
поляризации
полупроводниковых электродов.
Основные закономерности диффузионной кинетики при стационарной
нестационарной диффузии. Уравнение Фика-Фарадея.
Предельный ток, критерии распознавания его природы. Методы расчета.
Электрохимическое перенапряжение (перенапряжение стадии переноса
заряда). Теории замедленного разряда Фрумкина А.Н. Энергия
активации стадии переноса заряда, ее связь с перенапряжением, методы
измерения и расчета.
Перенапряжение химической стадии электродной реакции. Гомогенные
и гетерогенные химические реакции. Предельный ток химической
реакции.
Перенапряжение гетерогенной химической стадии образования и роста
зародышей новой фазы при электровыделении металлов, сплавов,
газообразного водорода, при анодном оксидировании.
20. Особенности массопереноса и автоколебательные окислительновосстановительные процессы в сложных оксидах с каркасной и слоистой
структурой.
21. Переходное время процесса, его связь с поверхностной концентрацией и
предельным током диффузии. Методы определения коэффициента
диффузии.
22. Механизм формирования новой кристаллической фазы (образование и
рост зародышей).
23. Кинетические закономерности электроосаждения металлов и сплавов.
Влияние состава электролита, рН среды, ПАВ, режима электролиза на
скорость процесса и качество покрытия.
24. Пассивация электродов. Теории перехода металлов в пассивное
состояние.
25. Кинетические закономерности, механизм и термодинамика процесса
катодного внедрения.
26. Метод вращающегося дискового электрода. Основные уравнения для
расчета коэффициента диффузии.
27. Определение кинетических параметров электродной реакции методом
хронопотенциометрии.
28. Определение кинетических параметров электродной реакции методом
хроноамперометрии.
29. Методы измерения рНs в приэлектродном слое раствора.
30. Методы импедансной спектроскопии.
31. Метод стационарных поляризационных кривых.
32. Механизм коррозионного разрушения металлов, влияние факторов
коррозионной среды, состава и структуры металлов и сплавов.
33. Классификация методов защиты от коррозии, противокррозионные
гальванические покрытия.
34. Электрохимическая защита трубопроводов и подземных сооружений,
требования к материалам и конструкции заземлителей сравнения
эффективности с другими методами.
35. Электрохимическое оксидирование и полирование.
36. Основные направление разработки малоотходных электрохимических
технологий (показать на конкретных электрохимических процессах).
37. Условия получения блестящих гальванических покрытий: Ni, Zn, Cd, Cu,
Ag и др.
38. Теоретические основы работы и конструкции основных химических
источников тока: литиевые, резервные ХИТ, свинцовые, Ni – Cd, Ni – Fe,
Ag – Zn аккумуляторы, топливные элементы. Основные характеристики
ХИТ.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Ротинян А.Л., Шошина И.А. Теоретическая электрохимия: Учебник для
образоват. учреждений высш. проф. образования. М.: Студент, 2013. –
495 с.
Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. Физико-химические основы
электрохимии: Учебник. Долгопрудный: Интеллект, 2008. – 424 с.
Дамаскин Б.Б,, Петрий О.А., Цирлина Г.А. Электрохимия. – Москва.:
Химия, 2001. – 623 с.
Ролдугин В.И. Физикохимия поверхности: Учебник-монография.
Долгопрудный: Интеллект, 2008. – 568 с.
Прикладная электрохимия: Учебник / Под ред. А.П. Томилова – Изд. 3-е,
пер. и доп. – М.: Химия, 1984. – 520 с.
Грилихес С.Я., Тихонов К.И. Электролитические и химические
покрытия. Теория и практика. Л.: Химия, 1990. – 288 с.
Ковенский И.М., Поветкин В.В. Металловедение покрытий. – М.: СП
Интермет Инжиниринг, 1999.
Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Введение в электрохимическую кинетику.
М.: Высшая школа, 1975. – 416 с.
Ротинян А.Л., Тихонов К.И., Шомина И.А. Теоретическая электрохимия.
М.: Высшая школа, 1980. – 423 с.
Фрумкин А.Н, Электродные процессы. Избранные труды. – М.: Наука,
1987. – 336 с.
Багоцкий В.С. Основы электрохимии. М.: Химия, 1988. – 281 с.
Двойной слой и электродная кинетика. – М.: Наука, 1981. – 376 с.
Кинетика сложных электрохимических реакций. – М.: Наука, 1981. – 312
с.
С.С. Попова Фазы внедрения в электрохимии и электрохимической
технологии. – Саратов: СГТУ, 1993. – 78 с.
С.С. Попова Методы исследования кинетики электрохимических
процессов. – Саратов: СПИ, 1991. – 64 с.
М. Фольмер Кинетика образования новой фазы. – М.: Наука, 1986. – 208
с.
Электрохимия / Итоги науки и техники. – Т.10. – М.: ВИНИТИ, 1975. –
257 с.
Электрохимия / Итоги науки и техники. – Т.10. – М.: ВИНИТИ, 1975. –
272 с.
Электроосаждение металлов и сплавов / Сб. науч. трудов. – М.: МХТИ,
1991. – 198 с. / под ред. д.х.н., проф. В.Н. Кудрявцева.
В.В. Кузнецов, Г.В, Халдеев, В.И. Кичигин Наводораживание металлов
и сплавов в электролитах. – М. – Машиностроение, 1993. – 244 с.
Ю.Д. Гамбург Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов.
– М. – Янус – К., 1997. – 384 с.
Взаимодействие водорода с металлами / Агеев В.Н., Бекман И.Н.,
Бурмистрова О.П. и др. – М.: Наука, 1987. – 296 с.
23. К.Маккей Водородные соединения металлов. – М.: Изд-во «Мир», 1968.
– 244 с.
24. А.И. Жихарев, И.Г. Жихарева Ориентированная электрокристаллизаци.
– Тюмень: Тюм. гос. нефтегазовый ун-т, 1994. – 288 с.
25. А.И.
Жихарев,
И.Г.
Жихарева
Моделирование
структуры
электроосаждаемых металлов и сплавов – Тюмень: Тюм. ИИ, 1992. – 125
с.
26. Методы и результаты исследования кислотности в зоне реакции / Т.М.
Овчинникова, Б.А. Равдель, К.И. Тихонов, А.Л. РОтинян. – Горький,
1977. – 39 с.
27. Попова С.С. Тонкослойная электрохимия. Учебное пособие. Саратов:
СГТУ, 2006. – 39 с.
28. Попова С.С. Метод вращающегося дискового электрода. Учебное
пособие. Саратов: СГТУ, 2006. – 52 с.
29. Материалы Междунарродных и Российских конференций по
фундаментальным проблемам электрохимии и электрохимической
технологии.
30. Химические источники тока: Справочник / под ред. Н.В. Коровина, А.М.
Скундина. – М.: Изд-во МЭИ, 2003. – 740 с.
31. Коровин Н.В. Топливные элементы и энергоустановки. – М.: Изд-во
МЭИ, 2005. – 280 с.
Председатель экзаменационной
комиссии
директор ЭТИ
проф. Остроумов И.Г.