Hoe een Pourbaix diagram Bereken

The Pourbaix diagrammen , ook bekend als potentiële pH 's spelen een belangrijke rol in elektrochemie en corrosie wetenschap . De Russische wetenschapper Marcel Pourbaix kwam met het idee voor deze diagrammen in 1938 , en ze wijzen op potentieel stabiele fasen van waterige elektrochemische systemen . Het kennen en het voorspellen van de corrosie van verschillende metalen in contact met vloeistoffen met variabele pH-waarden kan de veiligheid en levensduur van schepen en offshore -platforms te verbeteren. U kunt een diagram voor metalen en hun geoxideerde soorten te vinden welke soorten zijn thermodynamisch stabiel bij verschillende waarden van de elektrode potentieel en pH.Things je nodig hebt
Potlood en papier
Ruler
Wetenschappelijke rekenmachine
creëren
Toon meer instructies
1

Trek twee assen , een verticale en een horizontale. Tag de verticale as of Y - as " Ee " staat voor de evenwichtspotentiaal , ook bekend als de reversibele potentieel en de evenwichtstoestand tussen twee oxidatietoestanden van hetzelfde chemische element . De evenwichtspotentiaal is variabel en verandert met de temperatuur , concentratie en drukvariaties . De horizontale as staat de pH . De oorsprong van de assen is het niveau nul pH en -2 en -1,8 voor de Ee . Markeer de y - as elke 0,2 eenheden . Markeer de pH as levels conferentie van 0 tot 16 . Ee gemeten in volt , terwijl de pH wordt gemeten in eenheden .
2

laten het aantal mogelijke kathodische reacties voor water . Er zijn twee kathodische reacties, dus trek twee lijnen die deze reacties. Een lijn begint vanaf nul op de y - as en neemt af als de pH toeneemt . De tweede regel begint op het niveau van 1,2 op de y - as en daalt de pH groeit . Deze lijnen zijn hetzelfde op alle Pourbaix diagrammen , ongeacht het metaal dat wordt bestudeerd .

Bepaal 3 het aantal geoxideerde soorten voor de metalen die je bestudeert . . Gebruik Nerst vergelijking voor elke geoxideerde soorten aan de evenwichtspotentiaal berekenen
Nerst De vergelijking bepaalt de waarde van de evenwichtspotentiaal Ee :

Ee = E0 -2,303 RT /zF x log (gereduceerd ) /(geoxideerd ) op

In deze vergelijking " E0 " is de standaard potentieel. " R " staat voor de universele gasconstante en bedraagt ​​8,3145 J K - 1 mol - 1 . "T " de absolute temperatuur , " z " het aantal mol elektronen die deelnemen aan de reactie , terwijl " F " is de Faraday constante gelijk 96,485 C per mol elektronen . De notatie " verlaagd" staat voor alle soorten die worden gereduceerd in de elektrode reactie , terwijl " ( geoxideerd ) " vertegenwoordigt de geoxideerde soorten .
4

Haal de waarden van Ee voor elke soort van het metaal je studeert. De evenwichtspotentiaal afhankelijk van de pH . Bereken de Ee voor verschillende pH- niveaus en trace uw resultaten in het diagram. Het metaal zal immuun voor corrosie zijn wanneer in omstandigheden die onder alle lijnen die u tekent in de Pourbaix diagram .