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» 전위-pH 도표(푸르베 도표)

전위-pH 도표(푸르베 도표)

1950
  • Marcel Pourbaix
Pourbaix diagram detailing electrochemical stability of metals in aqueous systems.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

푸르베 다이어그램(Pourbaix diagram), 또는 전위/pH 다이어그램이라고도 하는 것은 다음과 같습니다. 열역학적 수용액 전기화학 시스템의 안정적인 평형 상태를 나타내는 도표입니다. 이 도표는 금속이 열역학적으로 안정적인 상태(내성), 안정적인 보호막을 형성하는 상태(부동태화)가 되는 전위([latex]E_H[/latex]) 및 pH 조건을 그래프로 보여줍니다. 영화), 또는 부식에 취약합니다(용해성 이온을 형성합니다).

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.

이 도표에는 물의 안정성을 나타내는 두 개의 중요한 선이 포함되어 있습니다. 위쪽 선 위에서는 물이 산화되어 산소가 되고([latex]2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-[/latex]), 아래쪽 선 아래에서는 물이 환원되어 수소가 됩니다([latex]2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2[/latex]). 이 두 선 사이의 영역이 물의 안정 영역이며, 대부분의 수용액 부식이 발생하는 영역입니다.

특정 금속에 대해 특정 환경의 전위와 pH를 도표에 표시하면 해당 금속의 열역학적 경향을 예측할 수 있습니다. '부식' 영역은 금속이 이온으로 용해됨을 나타냅니다. '면역' 영역은 금속 자체가 가장 안정한 형태이므로 열역학적으로 부식이 불가능함을 나타냅니다. '부동태화' 영역은 표면에 고체 형태의 불용성 산화물 또는 수산화물 막이 형성되어 아래쪽 금속을 추가 부식으로부터 보호함을 나타냅니다. 그러나 이러한 도표는 열역학에 기반한 것이며 부식의 속도론적 특성에 대한 정보를 제공하지 않는다는 점을 명심해야 합니다.

UNESCO Nomenclature: 2203
전기화학

유형

추상 시스템

분열

상당한

용법

널리 사용됨

전구체

  • Walther Nernst의 Nernst 방정식 공식화(1889)
  • 조시아 윌라드 깁스의 화학 열역학 및 상평형 연구 (1870년대)
  • 전위차 측정법 및 pH 측정 기술의 발전

응용 프로그램

  • 다양한 환경에서 금속의 부식 거동 예측
  • 음극 보호와 같은 부식 방지 전략 설계
  • 광물 안정성 이해를 위한 지구화학
  • 금속 추출 공정을 위한 습식야금

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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

역사적 맥락

전위-pH 도표(푸르베 도표)

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(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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