Page 139 - Korniy_dyser

139

правильного вибору внутрішніх параметрів дає результати, сумірні із
точнішими неемпіричними розрахунками. Металевий електрод та межі

металів у середовищі моделювали в кластерному наближенні, враховуючи
будову кристалічної ґратки металу. Електрохімічний потенціал на межі

системи метал–середовище оцінювали на основі квантово-хімічного
розрахунку взаємодії атомів металу та частинок середовища. Зміна потенціалу

– міра хімічних і електрохімічних перетворень із переносом заряду в системі,

що й визначає подальший перебіг корозійного руйнування.

Розрахунок методом молекулярної механіки з повною оптимізацією

геометрії системи метал–вода показав часткове відхилення міжатомних

віддалей у кластерах міді та заліза на 5…7%, структура молекули води при

цьому майже не змінювалась. Вона адсорбується атомом кисню до поверхні

після 20 пс взаємодії, далі ця орієнтація залишалась незмінною. При цьому

молекули води звязувались з поверхнею у надатомних положеннях кластерів,

заповнюючи чотирьохкоординаційні положення. Решту молекул

розташовували вище адсорбційного шару на віддалі 4 Å. Оптимізовану

структуру кластерних систем метал–вода розраховували в межах 40 пс.

Результати свідчать про її стабільність. Однак рівноважна віддаль атом металу–

атом кисню зменшилась на 30%. Після цього впродовж 15 пс молекули води

віддаляються від поверхні до 5 Å, а їх місце займають молекули з другого шару.

Протікає рівноважна адсорбція–десорбція, оскільки протягом наступних 20 пс

інші молекули води адсорбуються на поверхні. Одночасно з досягненням

рівноваги процесу посилюються теплові коливання атомів металу, особливо

поверхневих.

Незважаючи на досить тривалий час молекулярно-динамічного

розрахунку, поверхневі атоми металу відчутно не зміщуються в рідку фазу.

Тому модель поверхні ускладнили: над поверхнею металу розташовували

окремий атом металу, який виривався з поверхні кластера. Результати

розрахунку взаємодії такої поверхні з молекулами води такі. У зоні

виокремленого атома металу концентрувались додаткові молекули води у