Hoe maak je een Pourbaix diagram voor nikkel Bereken

Ontdekt in 1751 door de Zweedse wetenschapper Axel Fredrik Cronstedt , nikkel is een hard en taai metaal vaak gebruikt in de productie van roestvrij staal. Nikkel en gelegeerd nikkel zijn meer bestand tegen corrosie dan andere metalen . Een Pourbaix , of mogelijke pH diagram , bepaalt mede corrosiegedrag van een materiaal in een vloeibare omgeving . Voorbereiden van Pourbaix diagrammen voor nikkel en zijn geoxideerde soorten kunt u voorspellen en te beheersen corrosie en eventueel verlengt u de levensduur van nikkel onderwater buizen en pipes.Things Je
Potlood en papier
Ruler
Calculator nodig met "log "-functie
Toon meer instructies
1

Trace de x - en y -as op een stuk papier . De y - as geeft de evenwichtspotentiaal , afgekort als " ee" . Bij de berekening van een Pourbaix diagram Ee berekend Volt ten opzichte van de standaard waterstof elektrode - of zij - ook bekend als een referentie-elektrode . De x - as geeft de pH . De oorsprong van de as samenvalt met de pH- waarde van nul en een waarde van -1,8 op de y - as . Markeer de verticale as elke 0,2 eenheden tot het bereiken van het niveau van +2 . De horizontale as moet waarden bevatten vanaf nul tot 16 .
2

Trek twee lijnen op het diagram dat het aantal mogelijke kathodische reacties water .

De reacties voor water als volgt :
2H + + 2e - ↔ H2
H2O ↔ ½ O2 2 H + + 2e -

verkrijgen van de waarden van de evenwichtspotentiaal voor elk van deze reacties volgens de Nerst vergelijking . Voor de eerste vergelijking Ee = - 0.059pH , terwijl voor de tweede , Ee = 1,223 - 0.059pH . Trace de schuine lijnen die deze reacties in het schema. Teken een dalende lijn , afkomstig van punt nul op de y - as en lijn afstammen van de 1,223 niveau op de y - as . Deze lijnen worden getrokken op dezelfde manier in alle Pourbaix diagrammen voor alle metalen en hun soorten .

Ontdek het aantal oxiderende species voor nikkel , waaronder Ni2 + , Ni ( OH ) 3 2 en NiO . Bereken het evenwicht potentieel voor elk van deze soorten met het Nerst vergelijking met behulp van de formule :

Ee = E0 -2,303 RT /zF x

log ( gereduceerd) /( geoxideerd ) op

" E0 " vertegenwoordigt de standaard potentieel. Gebruik 8,3145 J K - 1 mol - 1 ,
dat de waarde " R " - de universele gasconstante en 96 485 C per mol elektronen voor " F ' of de constante van Faraday . In deze vergelijking , "T " is de absolute temperatuur en "z " is het aantal mol elektronen die deelnemen aan de reactie . Bereken de logaritme met een rekenmachine en gebruik het aantal gereduceerde en geoxideerde soorten in de reactie . Bijvoorbeeld in het reactiemengsel

Ni2 + 2 H2O ↔ Ni ( OH ) 2 2 H +

reken log Ni ( OH ) 2 ( H + ) 2 /( Ni2 + ) ( H2O ) 2

Aangezien de continue fasen van Ni ( OH ) 2 en H2O hebben activiteiten van een bereken log ( H + ) 2 /( Ni2 + ) .
4

Markeer alle resultaten in het diagram na berekening van de evenwichtspotentiaal voor elk van de nikkel oxiderende species . De oxiderende species Ni2 + is een gevolg van een zuivere zuur - base reactie en is niet afhankelijk potentieel, zodat traceren als een verticale lijn in het diagram . Interpreteer het diagram na het traceren van alle lijnen . Nikkel is immuun voor corrosie wanneer het in een vloeistof met voorwaarden waaronder een van de lijnen die je ziet in het diagram .