Upload
salda7a
View
224
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 1/19
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 2/19
:DIAGRAMA DE POURBAIX
• HISTORIA
• Fue creado por un químico Ruso llamado Marcel
Pourbaix (1904-1998)
• A este le encantaba leer mucho sobre los diagramas
de fase y por esto decidió producir "Atlas of
Electrochemical Equilibria", en el 1963, el cual
contenía el diagrama de potencial-pH de todos los
elementos conocidos en esa época
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 3/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
termodinámica
• Disolución metálica---> diferentes reacciones entre
el metal y el electrolito.
•
Si ocurre por formación de oxido o hidróxido, elpotencial de equilibrio correspondiente depende
del pH de la solución.
•
Productos solubles favorece la disolución metálica.• Productos insolubles protegen el metal
pasivandolos.
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 4/19
:DIAGRAMA DE POURBAIX
• Se lee en los ejes de X ,Y:
• -En Y, se encuentra el potencial, el cual calculamos
con la ecuación de Nernst,
• En X, se encuentra el pH con la función de –log del
H+
concentración de iones h = hidrogeno
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 5/19
:DIAGRAMA DE POURBAIX
• Un diagrama de Pourbaix sencillo nos indica:
Regiones de inmunidad
Corrosión
Pasividad del material
• Bueno este consiste en líneas:
– Horizontales ________ – Verticales llllll
– Oblicuas / / /
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 6/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• Horizontales => reacciones que no dependen del pH
Ej.: Un metal que se oxida perdiendo dos
electrones: M---> M2+ + 2e-
•
Verticales => reacciones que dependen del pH peroque son independientes del potencial tales como:
M2+ + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H+
•
Oblicuas => reacciones en las cuales hay unintercambio de electrones y cambio de pH por
ejemplo:
M + 2H2O ---> M(OH)2 + 2H
+
+ 2e
-
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 7/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
Zonas:
•M = inmunidad a la
corrosión
•
M2+
y MO2 – 2
losproductos disueltos son
estables (corrosión)
•Pasividad = productosformados son insolubles y
dificultan la disolución
posterior
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 8/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
-A = reacción de corrosión
causara reducción de
protones del agua
- B = aguatermodinámicamente estable
- C = Reducción del oxigeno
disuelto
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 9/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 10/19
:DIAGRAMA DE POURBAIX
• Diagrama de
Purbaix
(diagrama de
potencial E° en
función de laconcentración
del ión H, pH),
empleando larelación:
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 11/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 12/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• i ) Zona de inmunidad del Fe:
[Fe +2] < 10-6 (cantidad de Fe que se disuelve es
despreciable) E = 0,44 – 0,059/2 Log10-6 = 0,62 V.
• ii) Zona de corrosión electroquímica normal:
[Fe+2] > 10-6 (cantidad de Fe que se disuelve
comienza a ser apreciable)
•
iii) Zona de pasivación:2Fe++ + 3H2O = Fe2O3 + 6H+ 2 e
• iv) Zona de corrosión:
2Fe + 2H2O = Fe2OH- + 3H+ + 2 e
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 13/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• Diagrama Eh – ph para
el fierro asumiendo
pasividad por una
pelicula de Fe2O3 . Las
líneas punteadasrepresentan el
equilibrio
termodinámico del
agua pura en presencia
de Hidrogeno (superior)
y Oxigeno (inferior) en
Condiciones Normales
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 14/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• Puesto que se está considerando el equilibrio
termodinámico de especies en solución acuosa, es
relevante incluir en los diagramas Eh - pH los límites de
estabilidad del agua. Las semireacciones a considerar
son :
• Para calcular un diagrama de Pourbaix, se utilizan las
ecuaciones de las reacciones en medio ácido, las cuales
están directamente relacionadas con la concentración+
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 15/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• * Oxidación
• 2 H2O <=> O2 + 4 H+ + 4e E° = 1.23 V
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 16/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• * Reducción
2 H+ + 2 e- <=> H2 E° = 0 V
• Para PH2 = 1 atm y PO2 = 1 atmosfera :
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 17/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
• * Reducción 2 H+ + 2 e- <=> H2 E° = 0 V
• Para PH2 = 1 atm y PO2 = 1 atmosfera :
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 18/19
DIAGRAMA DE POURBAIX
8/3/2019 diag de poubaix
http://slidepdf.com/reader/full/diag-de-poubaix 19/19
:DIAGRAMA DE POURBAIX
LIMITACION
• No brinda información de la cinética
• Condiciones de presión y temperatura fijas
• Concentración de las especies iónicas fijas
• En general solo se consideran especies puras
•
Los óxidos que aparecen comotermodinámicamente estable, no
necesariamente son protectivos.