Πώς να υπολογίσετε ένα Pourbaix Διάγραμμα

Τα διαγράμματα Pourbaix , επίσης γνωστή ως πιθανούς διαγράμματα pH , διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ηλεκτροχημεία και τη διάβρωση της επιστήμης . Ο Ρώσος επιστήμονας Marcel Pourbaix ήρθε με την ιδέα για αυτά τα διαγράμματα το 1938 , και δείχνουν την πιθανή σταθερών φάσεων της υδατικής ηλεκτροχημικά συστήματα . Η γνώση και η πρόβλεψη των ποσοστών διάβρωσης των διαφόρων μετάλλων σε επαφή με υγρά με μεταβλητές τιμές pH μπορεί να βελτιώσει την ασφάλεια και τη διάρκεια ζωής των πλοίων και των εξεδρών ανοικτής θαλάσσης . Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα διάγραμμα των μετάλλων και των οξειδωμένων ειδών τους για να βρουν ποια είδη είναι θερμοδυναμικά σταθερές σε διάφορες τιμές του δυναμικού του ηλεκτροδίου και pH.Things Θα πρέπει
Μολύβι και χαρτί
Χάρακας
Επιστημονική αριθμομηχανή

Παρουσίαση Περισσότερες οδηγίες
Η 1

Ισοπαλία δύο άξονες , μια κάθετη και μια οριζόντια . Ετικέτα τον κατακόρυφο άξονα ή Υ- άξονα με " ee, " η οποία ξεχωρίζει για το δυναμικό ισορροπίας , επίσης γνωστή ως η αναστρέψιμη δυναμικό και είναι η κατάσταση ισορροπίας μεταξύ δύο καταστάσεις οξείδωσης του ίδιου χημικού στοιχείου . Το δυναμικό ισορροπίας είναι μία μεταβλητή και αλλάζει με τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας , της συγκέντρωσης και της πίεσης. Ο οριζόντιος άξονας αντιπροσωπεύει το ρΗ . Η αρχή των αξόνων είναι το μηδενικό επίπεδο για το pH και -2 ή -1.8 για την Ee . Σημειώστε τον άξονα y κάθε 0,2 μονάδες . Σημειώστε τον άξονα του pH με τα επίπεδα ξεκινώντας 0-16 . Ee μετριέται σε βολτ , ενώ το pH μετράται σε μονάδες . 2

Βρείτε τον αριθμό των πιθανών καθοδικές αντιδράσεις για το νερό . Υπάρχουν δύο καθοδικές αντιδράσεις , άρα σχεδιάστε δύο γραμμές που αντιπροσωπεύουν αυτές τις αντιδράσεις . Μία γραμμή ξεκινά από το μηδέν για τον άξονα γ και μειώνεται καθώς αυξάνει το ρΗ . Η δεύτερη γραμμή ξεκινά στο επίπεδο του 1,2 για την y -άξονα και κατεβαίνει καθώς το ρΗ αυξάνεται . Αυτές οι γραμμές είναι η ίδια σε όλα τα διαγράμματα Pourbaix , ανεξάρτητα από το μέταλλο που μελετάται .
Εικόνων 3

Καθιέρωση του αριθμού των οξειδωμένων ειδών για το μέταλλο που μελετάτε . . Χρησιμοποιήστε την εξίσωση Nerst για κάθε οξειδωμένων ειδών για τον υπολογισμό του δυναμικού ισορροπίας
Η εξίσωση Nerst καθορίζει την τιμή του δυναμικού ισορροπίας Ee :

Εε = E0 -2.303 RT /zF x log ( μειωμένο ) /( οξείδωση)

Σε αυτή την εξίσωση " E0 " είναι το πρότυπο δυναμικού . "R" ξεχωρίζει για την παγκόσμια σταθερά των αερίων και ισούται με 8,3145 J K - 1 mol - 1 . "Τ" είναι η απόλυτη θερμοκρασία , "ζ" είναι ο αριθμός των moles των ηλεκτρονίων που συμμετέχουν στην αντίδραση , ενώ το " F" είναι η σταθερά Faraday ισούται με 96.485 C ανά γραμμομόριο των ηλεκτρονίων . Ο συμβολισμός " μειωμένη " σημαίνει όλα τα είδη που μειώνονται στην αντίδραση του ηλεκτροδίου , ενώ το " ( οξειδωμένο ) " αντιπροσωπεύει τα οξειδωμένων ειδών .
Η 4

Υπολογίστε τις τιμές των Ee για κάθε είδος του μετάλλου θα μελετήσει . Το δυναμικό ισορροπίας θα εξαρτηθεί από το ρΗ . Υπολογίστε το Ee για διαφορετικά επίπεδα του pH και να εντοπίζουν τα αποτελέσματά σας στο διάγραμμα . Το μέταλλο θα είναι απρόσβλητες από τη διάβρωση , όταν σε συνθήκες που είναι κάτω από οποιεσδήποτε γραμμές που σχεδιάζετε στο διάγραμμα Pourbaix
Η
εικόνων .