Sådan Beregn en Pourbaix Diagram

De Pourbaix diagrammer , også kendt som potentielle pH- diagrammer, spiller en vigtig rolle i elektrokemi og korrosion videnskab. Den russiske videnskabsmand Marcel Pourbaix kom op med idéen til disse diagrammer i 1938, og de ​​viser potentielle stabile faser af vandige elektrokemiske systemer . At kende og forudsige korrosion satser af forskellige metaller i kontakt med væsker med variabel pH-værdier kan forbedre sikkerheden og levetiden af ​​skibe og offshore platforme. Du kan oprette et diagram for metaller og oxiderede arter at finde hvilke arter er termodynamisk stabile ved forskellige værdier af elektrode potentiale og pH.Things du har brug
Blyant og papir ruler
Videnskabelig regnemaskine hoteltilbud
Vis Flere Instruktioner
1

Tegn to akser, en lodret og et vandret. Mærk den lodrette akse eller y-aksen med " Ee " som står for ligevægten potentiale , også kendt som den reversible potentiale og er ligevægtstilstanden mellem to oxidationstrin i samme grundstof . Ligevægten potentiale er en variabel og ændringer med temperatur , koncentration og trykvariationer . Den vandrette akse står for pH. Oprindelsen af ​​akserne er niveauet nul for pH og -2 eller -1,8 for Ee . Markér y-aksen for hver 0,2 enheder . Mærk pH akse med niveauer startende 0-16 . Ee måles i volt , mens pH-værdien er målt i enheder.
2

Find antallet af mulige katodiske reaktioner for vand. Der er to katodiske reaktioner , så tegne to linjer , der repræsenterer disse reaktioner. En linje starter fra nul på y -aksen og falder som pH stiger . Den anden linje starter ved niveauet på 1,2 på y -aksen og ned , når pH stiger . Disse linjer er den samme på alle Pourbaix diagrammer , uanset den metal, der er ved at blive undersøgt .
3

fastsætte antallet af oxiderede arter metallet du studerer . . Brug Nerst ligning for hver oxiderede arter beregne ligevægt potentiale
Nerst ligning fastsætter værdien af ​​den ligevægt potentiale Ee : Hej

Ee = E0 -2,303 RT /zf x log (reduceret) /( oxideret )

I denne ligning " E0 " er standard potentiale. "R" står for den universelle gas konstant og lig med 8,3145 J K-1 mol -1. "T" er den absolutte temperatur , "z" er antallet af mol af elektroner, der deltager i reaktionen , medens " F" er Faradays konstant svarende 96,485 C per mol af elektroner. Notationen "reduceret " står for alle de arter , der er reduceret i elektroden reaktion, mens "( oxideret )" repræsenterer de oxiderede arter.
4

Anskaf værdierne af Ee for hver art af metallet du studerer . Ligevægten potentiale vil afhænge af pH-værdien. Beregn Ee for forskellige pH-niveauer og spore dine resultater i diagrammet . Metallet vil være immune over for korrosion , når i forhold, der er under nogen linjer , du tegner i Pourbaix diagrammet.
Hoteltilbud