بيت » Potential-pH Diagram (Pourbaix Diagram)

Potential-pH Diagram (Pourbaix Diagram)

1950
  • Marcel Pourbaix

A Pourbaix diagram, also known as a potential/pH diagram, is a thermodynamic chart that maps the stable equilibrium phases of an aqueous electrochemical system. It graphically shows the conditions of potential ([latex]E_H[/latex]) and pH under which a metal is immune (thermodynamically stable), passivated (forms a stable protective film), or susceptible to corrosion (forms soluble ions).

Pourbaix diagrams are constructed using the Nernst equation for various possible chemical and electrochemical reactions in the system, including metal oxidation, oxide/hydroxide formation, and water stability reactions. The diagram is divided into regions by lines representing the equilibrium conditions for these reactions. There are three main types of lines: horizontal lines represent redox reactions that are pH-independent, vertical lines represent acid-base reactions that are potential-independent, and sloping lines represent reactions that depend on both pH and potential.

The diagram also includes two crucial lines representing the stability of water. Above the upper line, water is oxidized to oxygen ([latex]2H_2O \\rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-[/latex]), and below the lower line, water is reduced to hydrogen ([latex]2H^+ + 2e^- \\rightarrow H_2[/latex]). The area between these two lines is the region of water stability, where most aqueous corrosion occurs.

By plotting the potential and pH of a specific environment on the diagram for a given metal, one can predict its thermodynamic tendency. The ‘corrosion’ region indicates the metal will dissolve into ions. The ‘immunity’ region indicates the metal itself is the most stable form, so corrosion is thermodynamically impossible. The ‘passivation’ region indicates that a solid, often insoluble, oxide or hydroxide film forms on the surface, which can protect the underlying metal from further corrosion. However, it’s crucial to remember that these diagrams are based on thermodynamics and do not provide information about the kinetics or rate of corrosion.

UNESCO Nomenclature: 2203
– Electrochemistry

النوع

Abstract System

Disruption

Substantial

الاستخدام

Widespread Use

Precursors

  • Walther Nernst’s formulation of the Nernst equation (1889)
  • Josiah Willard Gibbs’ work on chemical thermodynamics and phase equilibria (1870s)
  • advances in potentiometry and pH measurement techniques

التطبيقات

  • predicting corrosion behavior of metals in various environments
  • designing corrosion protection strategies like cathodic protection
  • geochemistry for understanding mineral stability
  • hydrometallurgy for metal extraction processes

براءات الاختراع:

NA

Potential Innovations Ideas

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
Related to: pourbaix diagram, potential-ph diagram, electrochemistry, corrosion, passivation, immunity, thermodynamics, nernst equation

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مدير مشروع أو بحث وتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم حسب التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

Historical Context

(if date is unknown or not relevant, e.g. "fluid mechanics", a rounded estimation of its notable emergence is provided)

Related Invention, Innovation & Technical Principles

انتقل إلى الأعلى

قد يعجبك أيضاً