Wie man ein Diagramm Pourbaix Berechnen

Die Pourbaix Diagramme , die auch als potentielle pH -Diagramme genannt, spielen eine wichtige Rolle in der Elektrochemie und Korrosion Wissenschaft. Die russischen Wissenschaftler Marcel Pourbaix kam auf die Idee für diese Diagramme im Jahre 1938 , und sie weisen auf eine mögliche stabile Phasen von wässrigen elektrochemischen Systemen . Wissen und die Vorhersage der Korrosionsraten von verschiedenen Metallen in Kontakt mit Flüssigkeiten mit variablen pH-Werten können die Sicherheit und Lebensdauer von Schiffen und Offshore-Plattformen zu verbessern. Sie können ein Diagramm für Metalle und ihre oxidierten Spezies zu finden, welche Arten sind bei verschiedenen Werten des Elektrodenpotentials und pH.Things Sie
Bleistift und Papier
Ruler
Wissenschaftlicher Rechner
Brauchen thermodynamisch stabile erstellen
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zeichnen Sie zwei Achsen , eine vertikale und eine horizontale . Kennzeichnung der vertikalen Achse oder y -Achse mit "EE " welche für das Gleichgewichtspotential , das auch als reversibles Potential bekannt steht und der Gleichgewichtszustand zwischen zwei Oxidationsstufen des gleichen chemischen Element . Das Gleichgewichtspotential ist eine Variable und ändert sich mit der Temperatur , der Konzentration und Druckschwankungen . Die horizontale Achse steht für den pH-Wert. Der Ursprung der Achsen der Ebene Null für pH und -2 oder -1.8 Zur ee . Markieren Sie die y-Achse alle 0,2 Einheiten . Markieren Sie den pH -Achse mit Ebenen beginnend bei 0 bis 16 Jahren. Ee wird in Volt gemessen, während der pH-Wert wird in Einheiten gemessen.
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Finden Sie die Anzahl der möglichen kathodischen Reaktionen für Wasser. Es gibt zwei kathodischen Reaktionen , so zeichnen zwei Linien, die diese Reaktionen . Eine Zeile beginnt bei Null an der y -Achse und nimmt mit steigendem pH-Wert . Die zweite Zeile beginnt auf dem Niveau von 1,2 auf der Y- Achse und steigt , wenn der pH steigt . Diese Linien sind die gleichen für alle Pourbaix Diagramme , unabhängig von der Metall, das untersucht wird .

3 Stellen Sie die Anzahl der oxidierten Spezies für die Metall Sie studieren. . Nutzen Sie die Nerst Gleichung für jeweils oxidierten Spezies , um die Gleichgewichtspotential berechnen
den Nerst Gleichung stellt den Wert der Gleichgewichtspotential Ee :

Ee = E0 -2,303 RT /zF x log (ermäßigt) /( oxidiert)

In dieser Gleichung " E0 " das Standardpotential . "R" steht für die universelle Gaskonstante ist und gleich 8,3145 J K-1 mol-1 . "T" die absolute Temperatur ist , "z" ist die Anzahl der Mole von Elektronen, die an der Reaktion teilnehmen , und "F" die Faraday-Konstante gleich 96,485 C pro Mol Elektronen. Die Notation "reduziert" steht für alle Arten, die in der Elektrodenreaktion reduziert werden , während " ( oxidiert) " vertritt die oxidierten Spezies .
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Erhalten der Werte von Ee für die einzelnen Arten der Metall Sie studieren. Das Gleichgewichtspotential wird auf den pH- abhängig . Berechnen Sie die Ee für verschiedene pH-Werte und Spuren Ihre Ergebnisse in dem Diagramm . Das Metall wird immun gegen Korrosion sein, wenn in den Bedingungen , die unter allen Zeilen, die Sie in der Pourbaix Diagramm zu zeichnen sind .