Wie man ein Diagramm Pourbaix für Nickel Berechnen

1751 Entdeckt von schwedischen Wissenschaftler Axel Fredrik Cronstedt ist Nickel ein hartes und zähes Metall häufig bei der Herstellung von Edelstahl verwendet . Nickel und Nickel legiert sind korrosionsbeständiger als andere Metalle . Ein Pourbaix , oder ein Potential pH Diagramm , hilft bei der Bestimmung des Korrosionsverhaltens eines Stoffes in einer flüssigen Umgebung . Vorbereiten Pourbaix Pläne für Nickel und seine oxidierte Spezies ermöglicht es Ihnen, vorherzusagen und zu kontrollieren Korrosion und möglicherweise verlängern die Lebensdauer des Nickel- Wasserrohren und pipes.Things Sie
Bleistift
Papier
Ruler
Rechner mit Need "log "-Funktion
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auf einem Stück Papier Verfolgen Sie die x-und y -Achse. Die y- Achse stellt das Gleichgewichtspotential , wie "ee " abgekürzt. Beim Berechnen eines Pourbaix Diagramm Ee in Volt , bezogen auf die Standardwasserstoffelektrodeberechnet - oder sie - auch als Referenzelektrode bekannt. Die x- Achse stellt den pH-Wert. Der Ursprung der Achse zusammenfällt , wobei der pH -Wert von Null und einem Wert von -1,8 auf der y -Achse. Die vertikale Achse alle 0,2 Einheiten-Marke bis zum Erreichen der Ebene der +2. Die horizontale Achse Werte enthalten sollte ausgehend von Null bis 16 ist.
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auf dem Diagramm, das die Anzahl der möglichen Reaktionen zur kathodischen Wasser Trace zwei Zeilen.

Die Reaktionen für Wasser sind als folgt :
2H + + 2e - ↔ H2
H2O ↔ ½ O2 + 2H + + 2e -

Erhalten der Werte für das Gleichgewichtspotential für jede dieser Reaktionen gemß der Gleichung Nerst . Für die erste Gleichung = Ee - 0.059pH , während für die zweite, Ee = 1.223 - 0.059pH . Verfolgen Sie die schrägen Linien, die diese Reaktionen auf das Diagramm . Zeichnen Sie eine absteigende Linie , Ursprung von Punkt Null auf der y-Achse und einer anderen Linie Abstieg vom 1.223 -Ebene auf der y -Achse. Diese Linien werden auf die gleiche Weise in allen Pourbaix Diagramme für alle Metalle und deren Arten erstellt.
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Finden Sie heraus, die Anzahl der oxidierenden Spezies für Nickel, einschließlich Ni 2 +, Ni ( OH) 2 und NiO . Berechnen Sie die Gleichgewichtspotential für jede dieser Arten mit dem Nerst Gleichung nach der Formel:

Ee = E0 -2,303 RT /zF x

log ( reduziert ) /( oxidiert)

" E0 " stellt die Standardpotential . Verwenden 8,3145 J K-1 mol -1,
, die den Wert von " R" - die universelle Gaskonstante und 96 485 C pro Mol Elektronen für "F " oder den Faraday- Konstante. In dieser Gleichung ist "T" die absolute Temperatur ist und " z" die Zahl der Mole Elektronen , die an der Reaktion teilnehmen . Berechnen Sie den Logarithmus mit einem Taschenrechner verwenden und die Anzahl der reduzierten und oxidierten Spezies in der Reaktion. Zum Beispiel in der Reaktion:

Ni 2 + 2 H2O ↔ Ni ( OH) 2 + 2 H +

berechnen einloggen Ni ( OH) 2 ( H + ) 2 /( Ni 2 +) ( H2O) 2

Erwägung, dass die kontinuierliche Phasen von Ni ( OH) 2 und H2O haben Aktivitäten von einem, berechnen log ( H + ) 2 /( Ni 2 +).
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markieren Sie alle Ergebnisse in Ihrem Diagramm nach dem Berechnen des Gleichgewichtspotentials für jedes der Nickel oxidierende Spezies . Die oxidierende Spezies Ni 2 + ist ein Ergebnis einer reinen Säure -Base-Reaktion , und es ist nicht abhängig von Potential, so verfolgen sie als vertikale Linie im Diagramm . Interpretieren Sie das Diagramm nach Rückverfolgbarkeit aller Linien . Nickel ist immun gegen Korrosion , wenn es in einer Flüssigkeit mit Bedingungen, unter eine der Zeilen, die Sie in Ihrem Diagramm zu sehen.