Ako vypočítať Pourbaix Diagram

V Pourbaix diagramy , tiež známy ako potenciálny pH diagramy , hrajú dôležitú úlohu v elektrochémiu a korózii vedy . Ruský vedec Marcel Pourbaix prišiel s nápadom na týchto diagramov v roku 1938 , a oni ukazujú potenciálne stabilné fázy vodných elektrochemických systémov . Znalosť a predpovedanie korózie ceny rôznych kovov v kontakte s kvapalinami s premennými hodnotami pH môže zlepšiť bezpečnosť a životnosť lodí a ťažobných plošín . Môžete vytvoriť schému pre kovy a ich oxidovaných druhov , zistiť , ktoré druhy sú termodynamicky stabilné pri rôznych hodnotách elektródový potenciál a pH.Things budete potrebovať
Ceruzka a papier
pravítko
Vedecká kalkulačka

Zobraziť ďalšie inštrukcie Cestuj 1

Nakreslite dve osi , vertikálne a horizontálne jeden . Tag na zvislú os alebo osi y s " Ee , " čo je skratka pre rovnovážneho potenciálu , tiež známy ako reverzibilné potenciál a je rovnovážny stav medzi dvoma oxidačných stavov rovnakého chemického prvku . Rovnováha potenciál je variabilná a mení sa s teplotou , koncentráciou a tlaku . Vodorovná os predstavuje na pH . Pôvod os je na úrovni nula pre pH a -2 a -1,8 pre Ee . Označte os y každých 0,2 jednotky . Označte os pH s úrovňou počnúc 0-16 . Ee sa meria vo voltoch , kým pH sa meria v jednotkách .
2

Nájsť počet možných katódovej reakcie na vode . Existujú dva katódovej reakcie , tak nakreslite dva riadky predstavujúce tieto reakcie . Jeden riadok začína od nuly na osi y , a znižuje so zvyšujúcou sa pH . Druhý riadok začína na úrovni 1,2 na osi y , a klesá , ako pH rastie . Tieto riadky sú rovnaké na všetkých Pourbaix diagramov , bez ohľadu na kove , ktorý je študoval .
3

Určte počet oxidovaných druhov , pre kov , ktorý študuje . . Použite Nerst rovnice pre každý oxidovaných druhov pre výpočet rovnovážneho potenciálu
Nerst rovnice stanovuje hodnotu rovnovážneho potenciálu EE :

Ee = E0 -2,303 RT /zF x log ( zníženie ) /( oxiduje )

V tejto rovnici " E0 " je štandardný potenciál . " R " je skratka pre univerzálne plynová konštanta a rovná 8,3145 J K - 1 mol - 1 . " T " je absolútna teplota , " z " je počet molí elektrónov , ktoré sa podieľajú na reakciu , zatiaľ čo " F " je Faradayova konštanta rovnajúcej 96,485 C na mol elektrónov . Zápis " znížená " je skratka pre všetky druhy , ktoré sú znížené v elektródové reakcie , zatiaľ čo " ( oxidovaný ) " predstavuje oxidované druhy .
4

získať hodnoty EE pre každý druh kovu budete študovať . Rovnováha potenciál závisí od pH . Vypočítajte Ee pre rôzne hodnoty pH a sledovať svoje výsledky v diagrame . Kov bude imúnny voči korózii , kedy v podmienkach , ktoré sú za všetkých liniek , ktoré nakreslíte v Pourbaix diagrame .