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विभव-पीएच आरेख (पोरबैक्स आरेख)

1950
  • Marcel Pourbaix
जल-आधारित प्रणालियों में धातुओं की इलेक्ट्रोकेमिकल स्थिरता का विवरण देने वाला पौरबेक्स आरेख।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पोरबैक्स आरेख, जिसे विभव/पीएच आरेख भी कहा जाता है, एक thermodynamic यह चार्ट जलीय विद्युत रासायनिक प्रणाली की स्थिर संतुलन अवस्थाओं को दर्शाता है। यह ग्राफिक रूप से विभव (E_H) और pH की उन स्थितियों को दिखाता है जिनके अंतर्गत कोई धातु प्रतिरक्षित (थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर) होती है या निष्क्रिय (स्थिर सुरक्षात्मक परत बनाती है) होती है। फिल्म), या संक्षारण के प्रति संवेदनशील (घुलनशील आयन बनाता है)।

पोरबैक्स आरेख का निर्माण प्रणाली में होने वाली विभिन्न संभावित रासायनिक और विद्युत रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए नेर्नस्ट समीकरण का उपयोग करके किया जाता है, जिनमें धातु ऑक्सीकरण, ऑक्साइड/हाइड्रॉक्साइड निर्माण और जल स्थिरता अभिक्रियाएँ शामिल हैं। आरेख को इन अभिक्रियाओं के लिए संतुलन स्थितियों को दर्शाने वाली रेखाओं द्वारा क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है। रेखाएँ मुख्य रूप से तीन प्रकार की होती हैं: क्षैतिज रेखाएँ pH-स्वतंत्र रेडॉक्स अभिक्रियाओं को दर्शाती हैं, ऊर्ध्वाधर रेखाएँ विभव-स्वतंत्र अम्ल-क्षार अभिक्रियाओं को दर्शाती हैं, और ढलान वाली रेखाएँ pH और विभव दोनों पर निर्भर अभिक्रियाओं को दर्शाती हैं।

इस आरेख में जल की स्थिरता को दर्शाने वाली दो महत्वपूर्ण रेखाएँ भी शामिल हैं। ऊपरी रेखा के ऊपर, जल ऑक्सीजन में ऑक्सीकृत हो जाता है ([latex]2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-[/latex]), और निचली रेखा के नीचे, जल हाइड्रोजन में अपचयित हो जाता है ([latex]2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2[/latex])। इन दोनों रेखाओं के बीच का क्षेत्र जल स्थिरता का क्षेत्र है, जहाँ अधिकांश जलीय संक्षारण होता है।

किसी धातु के लिए विशिष्ट वातावरण के विभव और pH को आरेख पर अंकित करके, उसकी ऊष्मागतिक प्रवृत्ति का अनुमान लगाया जा सकता है। 'संक्षारण' क्षेत्र दर्शाता है कि धातु आयनों में विलीन हो जाएगी। 'प्रतिरक्षा' क्षेत्र दर्शाता है कि धातु स्वयं सबसे स्थिर रूप में है, इसलिए ऊष्मागतिक रूप से संक्षारण असंभव है। 'निष्क्रियता' क्षेत्र दर्शाता है कि सतह पर एक ठोस, अक्सर अघुलनशील, ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड परत बन जाती है, जो अंतर्निहित धातु को आगे संक्षारण से बचा सकती है। हालांकि, यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि ये आरेख ऊष्मागतिकी पर आधारित हैं और संक्षारण की गतिज या दर के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2203
विद्युत रसायन विज्ञान

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • वाल्थर नर्नस्ट का नर्नस्ट समीकरण का सूत्रीकरण (1889)
  • जोशिया विलार्ड गिब्स का रासायनिक ऊष्मागतिकी और चरण संतुलन पर कार्य (1870 के दशक)
  • पोटेंशियोमेट्री और पीएच मापन तकनीकों में प्रगति

आवेदन

  • विभिन्न वातावरणों में धातुओं के संक्षारण व्यवहार की भविष्यवाणी करना
  • कैथोडिक सुरक्षा जैसी संक्षारण सुरक्षा रणनीतियों को डिजाइन करना
  • खनिज स्थिरता को समझने के लिए भू-रसायन विज्ञान
  • धातु निष्कर्षण प्रक्रियाओं के लिए जलधातु विज्ञान

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

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Related to: pourbaix diagram, potential-ph diagram, electrochemistry, corrosion, passivation, immunity, thermodynamics, nernst equation.

ऐतिहासिक संदर्भ

विभव-पीएच आरेख (पोरबैक्स आरेख)

1940
1947
1950
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1938
1940
1950
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1950
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(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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