170 likes | 500 Vues
2 Korrózió. Elektrokémiai, alapok Írta: Rauscher Ádám Bemutató: Kutsán György. A víz E-pH diagramja. Az alapreakció: 2H + + 2e - H 2(g) Magasabb pH értékeknél: 2H 2 O + 2e - H 2(g) + 2OH - H 2 O H + + OH - K v = [H + ] [OH - ] = 10 -14.
E N D
2Korrózió Elektrokémiai, alapok Írta: Rauscher Ádám Bemutató: Kutsán György
A víz E-pH diagramja • Az alapreakció: 2H+ + 2e- H2(g) • Magasabb pH értékeknél: 2H2O + 2e- H2(g) + 2OH- • H2O H+ + OH- Kv = [H+] [OH-] = 10-14
Hidrogén elektród • Maradunk az alapreakciónál: 2H+ + 2e- H2(g) • Azaz 25 oC-on:
Oxigén elektród • Az alapreakció: O2 + 4H+ + 4e- 2H2O O2 + 2H2O + 4e- 4OH- • Azaz 25 oC-on:
Cink Pourbaix diagramja • I. Zn2++2e- Zn E=-0,763+0,0295log[Zn2+] • II. Zn(OH)2 +2H+ + 2e- Zn + 2H2O E=-0,439+0,0591pH • III. HZnO2-+3H+ + 2e- Zn + 2H2O E=0,054-0,0886pH+0,0295log[HZnO2-] • IV. ZnO22-+4H+ + 2e- Zn + 2H2O E=0,441-0,1182pH+0,0295log[ZnO22-]
Függőleges vonalak a Pourbaix diagramon • Zn2+ + H2OZnO + 2H+ m0=-306,38 kJ • Azaz log([Zn2+] )= log(1/K)+log([H+]2)= 10,96-2*pH • Ha: K= 9,12·10-10 és [Zn2+] =1 • Akkor: pH=5,48
Hálócím • http://www.msm.cam.ac.uk/doitpoms/tlplib/pourbaix/flash/PDconstruction.swf
Vas-víz rendszer Pourbaix diagramja FeO42- FeOH2+ Fe3+ Fe(OH)2+ Fe2+ HFeO2-
Vas-víz rendszer Pourbaix diagramja passzivitás Fe3+ Fe2+ Fe2O3 korrózió korrózió Fe3O4 immunitás Fe HFeO2-
Vas –víz rendszer egyensúlyi reakciói vizes közegben 1. 2 e- + 2H+ = H213. Fe2+ + H2O = FeOH+ + H+ 2. 4 e- + O2 + 4H+ = 2H2O 14. FeOH+ + H2O = Fe(OH)2(aq) + H+ 3. 2 e- + Fe(OH)2 + 2H+ = Fe + 2H2O 15. Fe(OH)2(aq) + H2O = Fe(OH)3- + H+ 4. 2 e- + Fe2+ = Fe 16. Fe3+ + H2O = FeOH2+ + H+ 5. 2 e- + Fe(OH)3- + 3H+ = Fe + 3H2O 17. FeOH2+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+ 6. e- + Fe(OH)3 + H+ = Fe(OH)2 + H2O 18. Fe(OH)2+ + H2O = Fe(OH)3(aq) + H+ 7. e- + Fe(OH)3 + 3H+ = Fe2+ + 3H2O 19. FeOH2+ + H+ = Fe2+ + H2O 8. Fe(OH)3- + H+ = Fe(OH)2 + H2O 20. e- + Fe(OH)2+ + 2H+ = Fe2+ + 2H2O 9. e- + Fe(OH)3 = Fe(OH)3-21. e- + Fe(OH)3(aq) + H+ = Fe(OH)2(aq) + H2 10. Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+22. e- + Fe(OH)3(aq) + 2H+ = FeOH+ + 2H2O 11. Fe2+ + 2H2O = Fe(OH)2 + 2H+23. e- + Fe(OH)3(aq) + 3H+ = Fe2+ + 3H2O 12. e- + Fe3+ = Fe2+