Comment calculer un diagramme de Pourbaix

Les diagrammes de Pourbaix , aussi appelés diagrammes de pH potentiels , jouent un rôle important dans l'électrochimie et la science de la corrosion . Le scientifique russe Marcel Pourbaix est venu avec l'idée de ces schémas en 1938 , et ils indiquent phases potentiels stables de systèmes électrochimiques aqueuses . Connaître et prévoir les taux de divers métaux de corrosion en contact avec des liquides avec des valeurs de pH variables peut améliorer la sécurité et la durée de vie des navires et des plates-formes offshore . Vous pouvez créer un diagramme de métaux et de leurs espèces oxydées pour trouver les espèces qui sont thermodynamiquement stable à différentes valeurs de potentiel d'électrode et pH.Things Vous devez Photos Crayon et papier
Calculatrice scientifique
souverain
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Le 1

dessiner deux axes , une verticale et une horizontale . Marquer l'axe vertical ou axe y avec " Ee " qui signifie le potentiel d'équilibre , également connu sous le potentiel réversible et est l'état d'équilibre entre les deux états d'oxydation d'un même élément chimique . Le potentiel d'équilibre est une variable et les variations de température , de concentration et de variations de pression . L'axe horizontal représente le pH . L' origine des axes est le niveau zéro du pH et de -1,8 à -2 ou pour le Ee . Marquez la l'axe y toutes les 0,2 unités . Marquer l'axe de pH à des niveaux à partir de 0 à 16 . Ee est mesurée en volts , tandis que le pH est mesuré en unités .
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Trouver le nombre de réactions cathodiques possibles pour l'eau . Il ya deux réactions cathodiques , ainsi dessinent deux lignes représentant ces réactions . Une ligne commence à partir de zéro sur l'axe des y et diminue à mesure que le pH augmente . La deuxième ligne commence au niveau de 1,2 sur l'axe des y et descend lorsque le pH augmente. Ces lignes sont les mêmes sur tous les diagrammes de Pourbaix , quel que soit le métal qui est à l'étude.
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Établir le nombre d'espèces oxydées pour le métal que vous étudiez. . Utiliser l'équation Nerst pour chaque espèce oxydés pour calculer le potentiel d'équilibre
L'équation Nerst établit la valeur de l'équilibre Ee potentiel : Photos

Ee = E0 -2,303 RT /zF x log ( réduit) /( oxydé ) Photos

Dans cette équation " E0 " est le potentiel standard . "R" signifie la constante universelle des gaz , et est égal à 8,3145 J K-1 mol-1 . "T" est la température absolue , "z" est le nombre de moles d' électrons qui participent à la réaction , tandis que les "F" est la constante de Faraday égale à 96,485 C par mole d' électrons . La notation " réduite " signifie toutes les espèces qui sont réduits dans la réaction d' électrode , tandis que " ( oxydé) " représente les espèces oxydées .
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Obtenir les valeurs de Ee pour chaque espèce de métal que vous étudiez. Le potentiel d'équilibre dépend du pH . Calculer le Ee pour différents niveaux de pH et de tracer vos résultats dans le diagramme . Le métal sera à l'abri de la corrosion lorsque dans des conditions qui sont sous les lignes que vous dessinez dans le diagramme de Pourbaix .