Como calcular um Diagrama de Pourbaix para o Níquel

Escrito por nora zavalczki | Traduzido por franciele gobi
  • Compartilhar
  • Tweetar
  • Compartilhar
  • Pin
  • E-mail
Como calcular um Diagrama de Pourbaix para o Níquel
Níquel é utilizado na fabricação de certas moedas (Burke/Triolo Productions/Brand X Pictures/Getty Images)

Descoberto em 1751 pelo cientista sueco Axel Fredrik Cronstedt, o níquel é um metal duro e dúctil comumente utilizado na fabricação de aço inoxidável. Níquel e ligas de níquel são mais resistentes à corrosão que outros metais. Um Diagrama de Pourbaix, ou Diagrama Potencial/pH, ajuda a determinar o comportamento de corrosão de um material em um ambiente líquido. Preparar Diagramas de Pourbaix para o níquel e suas espécies oxidadas permite a predição e o controle da corrosão e, possivelmente, estende a vida útil do níquel submerso em água nos tubos e encanamentos.

Nível de dificuldade:
Moderadamente desafiante

Outras pessoas estão lendo

O que você precisa?

  • Lápis
  • Papel
  • Régua
  • Calculadora com a função "log"

Lista completaMinimizar

Instruções

  1. 1

    Trace os eixos x e y em uma folha de papel. O eixo y representa o potencial de equilíbrio e é abreviado como "Ee". Ao calcular um Diagrama de Pourbaix, Ee é calculado em Volts e relativo ao Eletrodo Padrão de Hidrogênio (EPH), também conhecido como eletrodo de referência. O eixo x representa o pH. A origem dos eixos coincide com o valor de pH zero e o valor -1,8 no eixo y. Marque o eixo vertical a cada 0,2 unidades até encontrar o nível +2. O eixo horizontal deve conter valores começando de zero até 16.

  2. 2

    Trace duas linhas no diagrama representando o número de reações catódicas possíveis para a água.

    As reações para a água são as seguintes: (2H+) + (2e-) ↔ (H2) (H2O) ↔ (½ O2) + (2H+) + (2e-)

    Obtenha valores para o potencial de equilíbrio de cada uma dessas reações de acordo com a equação de Nerst. Para a primeira equação, Ee= -0.059pH, e para a segunda, Ee=1.223 - 0.059pH. Trace as linhas inclinadas representando estas reações no diagrama. Desenhe uma linha descendente, partindo do ponto zero do eixo y e outra linha descendente partindo do ponto 1,223 no eixo y. Essas linhas são desenhadas da mesma maneira em todos os Diagramas de Pourbaix, para todos os metais e suas espécies.

  3. 3

    Encontre o número de espécies oxidantes para o níquel, incluindo Ni2+ ,Ni (OH)2 e NiO. Calcule o potencial de equilíbrio para cada uma destas espécies com a equação de Nerst, utilizando a fórmula:

    Ee = E0 - 2,303 RT/zF x log(reduzido)/(oxidado)

    "E0" representa o potencial padrão. Utilize 8,3145 J/(mol.K), que é o valor de "R", a constante universal dos gases, e 96485 C por mol de elétrons para "F", a constante de Faraday nesta equação. "T" é a temperatura absoluta e "z" é o número de mols de elétrons que fazem parte da reação. Calcule o logaritmo utilizando uma calculadora e utilize o número de espécies reduzidas e oxidadas na reação. Por exemplo, na reação:

    (Ni2+) + (2H2O) ↔ (Ni(OH)2) + (2H+)

    calcule log (Ni(OH)2)(H+)ˆ2/(Ni2+)(H2O)^2

    Considerando que as fases contínuas de Ni(OH)2 e H2O possuem atividade igual a um, calcule log (H+)ˆ2 / (Ni2+).

  4. 4

    Marque todos os resultados em seu diagrama após calcular o potencial de equilíbrio para cada espécie oxidante do níquel. A espécie oxidante Ni2+ é resultado de uma reação pura ácido-base e não depende do potencial, então, trace-a como uma linha vertical em seu diagrama. Interprete o diagrama após traçar todas as linhas. O níquel é imune à corrosão quando está em um líquido com condições abaixo de qualquer uma das linhas que você vê em seu diagrama.

Não perca

Filtro:
  • Geral
  • Artigos
  • Slides
  • Vídeos
Mostrar:
  • Mais relevantes
  • Mais lidos
  • Mais recentes

Nenhum artigo disponível

Nenhum slide disponível

Nenhum vídeo disponível