objavený v roku 1751 švédsky vedec Axel Fredrik Cronstedt , nikel je pevný a ťažný kov bežne používané pri výrobe nerezovej ocele . Nikel a zliatiny niklu sú viac odolné proti korózii ako iné kovy . Pourbaix , alebo potenciálny pH diagram , pomáha určiť korózne správanie materiálu v kvapalnom prostredí . Príprava Pourbaix diagramy pre nikel a jeho oxidované druhy umožňuje predvídať a kontrolovať korózii a prípadne predĺžiť životnosť niklu podvodných potrubí a pipes.Things budete potrebovať
ceruzka
papier
pravítko
kalkulačka s “ log “ funkcia
Zobraziť ďalšie inštrukcie Cestuj 1
Trace x a y – os, na kus papiera . Os y predstavuje rovnovážny potenciál , skrátene “ EE “ . Pri výpočte Pourbaix diagram Ee sa počíta vo V , vztiahnuté na štandardné vodíkovú elektródu – alebo ona – tiež známy ako referenčná elektróda . Os x predstavuje hodnotu pH . Pôvod osi sa zhoduje s hodnotou pH nula a hodnotou -1,8 na y – osi . Označte zvislej osi každej 0,2 jednotky až do dosiahnutia úrovne +2 . Vodorovná os by mala obsahovať hodnoty od nuly do 16 rokov .
2
sledovať dva riadky na schému predstavujúce počet možných katódovej reakcie na vodu . Celým
reakcie na vodu sú nasledujúcim spôsobom :
2H + + 2e – ↔ H2 br H2O ↔ ½ O2 +2 H + + 2e – celým
získať hodnoty pre rovnováhy potenciál pre každý z týchto reakcií podľa Nerst rovnice . Pre prvej rovnice Ee = – 0.059pH , zatiaľ čo pre druhý , Ee = 1,223-0.059 pH . Trace šikmé čiary predstavujúce tieto reakcie na diagrame . Nakreslite zostupnej línii , pochádzajúce z bodu nula na osi y a inej linke pochádzajúceho z úrovne 1,223 na osi y . Tieto čiary sú kreslené rovnakým spôsobom vo všetkých Pourbaix diagramy pre všetky kovy a ich druhy .
3
Zistite počet oxidačných druhov pre nikel , vrátane ni2 + , Ni ( OH ) 2 a NiO . Vypočítajte rovnovážnu potenciál pre každý z týchto druhov s rovnicou Nerst pomocou vzorca :
Ee = E0 -2,303 RT /zF x
protokolu ( zníženie ) /( oxiduje )
“ E0 “ predstavuje štandardný potenciál . Použite 8,3145 J K – 1 mol – 1 , br čo je hodnota “ R “ – univerzálna plynová konštanta , a 96 485 C na mol elektrónov na “ F “ , alebo Faradayova konštanta . V tejto rovnici , “ T “ , je absolútna teplota a “ z “ je počet molí elektrónov , ktoré sa zúčastňujú reakcie . Vypočítajte logaritmus pomocou kalkulačky a používať rad redukovaných a oxidovaných druhov v reakcii . Napríklad v reakcii : celým
ni2 + 2 H2O ↔ Ni ( OH ) 2 + 2 H celým
spočítať log Ni ( OH ) 2 ( H + ) , 2 /( ni2 + ) ( H2O ) 2
Vzhľadom k tomu , že kontinuálne fázy Ni ( OH ) 2 a H2O majú činnosti jedného , výpočet log ( H + ) 2 /( ni2 + ) .
4
Označiť všetky výsledky v diagrame po výpočte vyváženosti potenciál pre každý z niklu oxidačných druhu . Oxidačné druh ni2 + je výsledkom čistej acidobázickej reakcie a nie je závislý na potenciáli , tak sledovať ako zvislé čiary v diagrame . Interpretácia diagramu po sledovanie všetkých liniek . Nikel je odolný voči korózii , keď je v kvapaline s podmienkami v rámci niektorého z riadkov , ktoré vidíte v diagrame .