Como calcular um Diagrama de Pourbaix para Nickel

Descoberto em 1751 pelo cientista sueco Axel Fredrik Cronstedt , o níquel é um metal duro e dúctil utilizado na fabricação de aço inoxidável. Níquel e níquel com liga são mais resistentes à corrosão do que outros metais . Um Pourbaix , ou um diagrama de potencial de pH , ajuda a determinar o comportamento da corrosão de um material em um meio líquido . Preparando Pourbaix diagramas para o níquel e suas espécies oxidadas permite prever e controlar a corrosão e, possivelmente, aumentar a vida útil de níquel tubos e pipes.Things subaquáticas que você precisa
Lápis
papel
Régua
Calculadora com "log" característica
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1

Trace o x- e eixo y em um pedaço de papel. O eixo y representa o potencial de equilíbrio , abreviado como " Ee " . Ao calcular um diagrama de Pourbaix Ee é calculado em Volts em relação ao eletrodo de hidrogênio padrão - ou ela - também conhecido como um eletrodo de referência . O eixo x representa o pH . A origem dos eixos coincide com o valor de pH igual a zero e um valor de -1,8 sobre o eixo y . Marque o eixo vertical a cada 0,2 unidades até chegar ao nível de 2 . O eixo horizontal deve conter valores a partir de zero a 16.
2

Traçar duas linhas no diagrama que representa o número de possíveis reações catódicas para a água .

As reações de água são tão segue : 2H
+ + 2e - ↔ H2
H2O ↔ ½ O2 + 2H + + 2e -

obter os valores para o potencial de equilíbrio para cada uma destas reacções de acordo com a equação Nerst . Para a primeira equação Ee = - 0.059pH , enquanto que para o segundo , Ee = 1.223 - 0.059pH . Trace as linhas inclinadas representam essas reações no diagrama. Desenhar uma linha descendente, proveniente do ponto zero no eixo -y e outra linha descendente a partir do nível 1.223 no eixo -y . Estas linhas são desenhadas da mesma maneira em todos os diagramas de Pourbaix para todos os metais e as suas espécies .
3

Saiba o número de espécies oxidantes para níquel , incluindo Ni 2 + , Ni (OH) 2 e NiO . Calcule o potencial de equilíbrio para cada uma destas espécies com a equação Nerst usando a fórmula :

Ee = E0 -2,303 RT /ZF x

log ( reduzida ) /(oxidado )

" E0 " representa o potencial padrão . Use 8,3145 J K - 1 mol - 1 ,
que é o valor de " R " - a constante universal dos gases , e 96 485 C por mole de electrões para " F ", ou a constante de Faraday . Nesta equação, "T" é a temperatura absoluta e "z" é o número de moles de elétrons que participam da reação. Calcular o logaritmo usando uma calculadora e usar o número de espécies reduzidas e oxidadas na reacção . Por exemplo, na reação :

Ni2 + 2 H2O ↔ Ni (OH) 2 +2 H +

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

Considerando-se que as fases contínuas de Ni (OH) 2 e H2O têm atividades de um, calcular log ( H +) 2 /( Ni2 +)
4 .

Marcar todos os resultados em seu diagrama depois de calcular o potencial de equilíbrio para cada uma das espécies oxidantes níquel . As espécies oxidantes Ni 2 + é um resultado de uma reacção ácido - base pura e não é dependente de potencial , de modo segui-lo como uma linha vertical no diagrama . Interpretar o diagrama depois de traçar todas as linhas. O níquel é imune à corrosão quando ele está em um líquido com condições em qualquer uma das linhas que você vê no seu diagrama .

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