Sådan Beregn en Pourbaix Diagram til Nickel

Opdaget i 1751 af den svenske videnskabsmand Axel Fredrik Cronstedt , nikkel er et hårdt og sejt metal almindeligt anvendt i fremstillingen af ​​rustfrit stål. Nikkel og legeret nikkel er mere korrosionsbestandige end andre metaller. En Pourbaix , eller en potentiel pH diagram hjælper med at bestemme korrosion opførsel af et materiale i et flydende miljø. Forberedelse Pourbaix diagrammer for nikkel og dens oxiderede arter giver dig mulighed for at forudsige og kontrollere korrosion og muligvis forlænge levetiden for nikkel undersøiske rør og pipes.Things du har brug
Blyant
Papir ruler
Lommeregner med "log" -funktionen myHotelVideo.com: Vis Flere Instruktioner
1

Trace x- og y -aksen på et stykke papir. Y- aksen repræsenterer ligevægt potentiale , forkortet som " Ee " . Ved beregning af en Pourbaix diagram Ee beregnes i volt i forhold til den standard brint elektrode - eller hun - også kendt som en reference elektrode. X -aksen repræsenterer pH. Oprindelsen af ​​de akser falder sammen med den pH-værdi på nul og en værdi på -1,8 på y -aksen. Markerer den lodrette akse hver 0,2 enheder , indtil den når niveauet +2 . Den vandrette akse bør indeholde værdier starter fra nul til 16 år.
2

Trace to linjer på diagrammet repræsenterer antallet af mulige katodiske reaktioner for vand .

Reaktioner for vand er som følger:
2H + + 2e - ↔ H2
H2O ↔ ½ O2 +2 H + + 2e -

Anskaf værdierne for ligevægt potentiale for hvert af disse reaktioner i henhold til Nerst ligningen. For første ligning Ee = - 0.059pH , mens det for den anden , Ee = 1.223 - 0.059pH . Trace skrånende strækninger, der repræsenterer disse reaktioner på diagrammet. Tegn en nedadgående linje , stammer fra nulpunktet på y -aksen og en anden linje ned fra 1,223 niveau på y -aksen. Disse linjer er tegnet på samme måde i alle Pourbaix diagrammer for alle metaller og deres art.
3

Find ud af antallet af oxiderende arter til nikkel , herunder Ni2 + , Ni (OH) 2 og NiO . Beregn ligevægt potentiale for hver af disse arter med Nerst ligning ved hjælp af formlen : Hej

Ee = E0 -2,303 RT /ZF x

log ( reduceret) /( oxideret )

" E0 " repræsenterer standard potentiale. Brug 8,3145 J K-1 mol -1,
som er værdien af "R" - den universelle gas konstant , og 96 485 C pr mol elektroner til "F " eller Faraday konstant. I denne ligning , "T" er den absolutte temperatur , og "z" er antallet af elektron mol , der tager del i reaktionen . Beregn logaritmen ved hjælp af en regnemaskine og anvende antallet af reducerede og oxiderede arter i reaktionen. For eksempel i reaktionen :

Ni2 + +2 H2O ↔ Ni ( OH) 2 +2 H + Online

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

betragtning af, at de kontinuerlige faser af Ni ( OH) 2 og H2O har aktiviteterne af én , beregne log ( H + ) 2 /( Ni2 +).
4

Mark alle resultaterne i diagrammet efter beregning af ligevægt potentiale for hvert af nikkel oxiderende arter. Den oxiderende arter Ni2 + er et resultat af en ren syre-base- reaktion, og det er ikke afhængig af potentiale , så spore det som en lodret linie i diagrammet . Fortolk diagrammet efter spore alle linjer. Nikkel er immune over for korrosion , når det er i en væske med betingelserne i nogen af ​​de linjer, du ser i dit diagram .
Hoteltilbud