Kako Izračunajte Pourbaix diagram

The Pourbaix diagrami , znan tudi kot potencialni pH diagrami , igrajo pomembno vlogo pri elektrokemijo in korozijo znanosti . Ruski znanstvenik Marcel Pourbaix prišel z idejo za teh diagramih leta 1938 , in navedejo morebitne stabilne faze vodnih elektrokemijskih sistemih . Poznavanje in predvidevanje stopnje korozije različnih kovin v stik s tekočino s spremenljivo pH vrednosti lahko izboljša varnost in življenjsko dobo ladij in morskih ploščadi . Lahko ustvarite diagram za kovin in njihovih oksidiranega vrst, da bi našli , katere vrste so termodinamsko stabilen na različne vrednosti potenciala elektrode in pH.Things boste potrebovali
svinčnik in papir
vladar
Scientific calculator

Prikaži več navodil

1

Draw dve osi,vertikalno in horizontalno eno. Tag vertikalni osi ali y osi z " EE " ki stoji za ravnotežni potencial , znan tudi kot reverzibilno potencial in jedržava ravnotežje med dvema oksidacijskih stanjih istega kemijskega elementa . Potencial ravnotežja jespremenljiva in se spreminja s temperaturo , koncentracije in tlačnih odstopanj . Horizontalna stoji za pH . Poreklo osi jestopnja nič za pH in -2 in -1,8 za Ee . Označite y-os vsakih 0,2 enot . Označimo pH osi z izhodiščne ravni od 0 do 16 . Ee se meri v voltih , medtem ko sepH v enotah .
2

Našli število možnih katode reakcij za vodo . Obstajata dve katodne reakcije , tako da pripravi dveh vrstic , ki predstavljajo te reakcije. Ena vrstica se začne z nič na y - osi in se zmanjšuje s pH poveča . Druga vrstica se začne na ravni 1,2 na y - osi in se spušča kotpH raste . Te vrstice soenaki za vse Pourbaix diagrame , ne glede na kovino , ki se študiral .
3

Vzpostaviti število oksidiranega vrst, za kovine, ki ga študirajo . . Uporabite enačbo Nerst za vsako oksidiranega vrste za izračun ravnotežni potencial
Nerst enačba določa vrednost ravnotežne potencialne EE:

Ee = E0 -2,303 RT /ZF x log (zmanjša) /( oksidirana )

V tej enačbi " E0 " jestandardni potencial . " R " predstavlja splošna plinska konstanta in znaša 8,3145 J K- 1 mol -1 . " T " jeabsolutna temperatura , "Z" ještevilo molov elektronov , ki sodelujejo pri reakciji , pri čemer je "F " jeFaraday konstantna višini 96,485 C na mol elektronov . Zapis " reduciranega" stoji za vse vrste, ki se zmanjša v reakciji elektrode , medtem ko " ( oksidiran ) " predstavlja oksidira vrste.
4

Pridobite vrednosti EE za vsako vrsto kovine, ki jih študirajo. Potencial ravnotežja bo odvisna od pH . Izračunajte EE za različne pH vrednosti in sledenje svoje rezultate na sliki. Metal bo imuna proti koroziji , ko je v razmerah, ki so v skladu z vsemi linijami , ki jih vlečete v Pourbaix diagramu .