Pourbaix
Páginas: 7 (1521 palabras)
Publicado: 4 de diciembre de 2010
Carolina Sánchez Pajas
TAREA 6
Diagrama potencial – pH (Diagrama de Pourbaix)
Para una reacción del tipo:
Me (OH)n + n H+ + n e- → Me + n H2O
Que tiene lugar sobre un determinado electrodo, el potencial depende del pH asumiendo actividad unidad tanto para el hidróxido Me (OH)n como para el metal Me. Para un metal dado esos potenciales pueden ser representados en un diagrama depotencial frente a pH. A este tipo de diagramas se les denomina de Pourbaix en honor de quien primero los trazo para diferentes sistemas acuosos. Su utilidad inicial fue la de discutir las reacciones electroquímicas que se producen en la corrosión acuosa, aunque posteriormente se aplicaron a la hidrometalurgia. En este último campo, las ventajas de su uso son manifiestas, tanto para determinar lascondiciones termodinámicas optimas de lixiviación, como para discutir la precipitación de especies metálicas en disolución.
Los diagramas potencial – pH mas simples son los que se construyen a 25ºC para sistemas del tipo metal – agua. Una vez que se han elegido los correspondientes equilibrios que se van a representar en el diagrama, se debe fijar una determinada actividad o concentración paralas distintas especies iónicas en disolución. En hidrometalurgia es común fijar esta concentración en 10-2 o 10-3 , ya que en estas condiciones se puede suponer que hay una cantidad significativa de metal en disolución.
En química, un diagrama de Pourbaix traza un equilibrio estable en las fases de un sistema electroquímico acuoso. Los límites de iones predominantes son representados por líneas.Como tal, la comprensión de un diagrama de Pourbaix es similar a la del diagrama de fase. El diagrama tiene el nombre de Marcel Pourbaix, químico ruso que lo creó. Los diagramas de Pourbaix también son conocidos como los diagramas de Eh-pH, debido a la rotulación de los dos ejes. El eje vertical se denomina Eh para el potencial de voltaje con respecto al electrodo estándar de hidrógeno (SHE),calculada por la ecuación de Nernst. La "h" significa hidrógeno, aunque normalmente se pueden utilizar otros elementos.
El eje horizontal es la etiqueta de pH para el registro de función de la concentración de iones del hidrógeno.
Las líneas de los iones se dibujan en una unidad (alrededor de 1 M) y representan el equilibrio de la concentración. Las líneas adicionales se pueden sacar para otrasconcentraciones, por ejemplo, 10-3 M o 10-6 M. Si bien estos diagramas se pueden extraer de cualquier sistema químico, es importante señalar que la adición de un agente de unión de metal (ligando) a menudo se modificará el esquema. Por ejemplo, el carbonato tiene un gran efecto sobre el diagrama de uranio. Además, la temperatura y la concentración de iones en disolución solvatada cambiarán laslíneas de equilibrio de acuerdo con la ecuación de Nernst.
Un diagrama simplificado de Pourbaix indica las regiones de "inmunidad", "corrosión" y "pasividad", en lugar de las especies estables. De este modo, dará una guía para la estabilidad de un metal en un entorno específico. Inmunidad significa que el metal no es atacado, mientras que muestra la corrosión que se produce el ataque general.Pasivación se produce cuando el metal forma una capa estable de un óxido u otra sal en su superficie, el mejor ejemplo es la relativa estabilidad de aluminio debido a la capa de alúmina formada en su superficie cuando se expone al aire.
Una buena aproximación para el estudio del comportamiento de los distintos materiales en medio acuoso lo constituyen los diagramas de Potencial de reducción (Eh)contra Acidez (pH), o también llamados de Pourbaix, en honor a quien los introdujo. En éstos, se observan distintas zonas de estabilidad, entre las que cabe distinguir las de INMUNIDAD, de CORROSION activa y de PASIVIDAD.
La zona de inmunidad, o zona de predominio de las reacciones de reducción, corresponde a la zona donde el material se encuentra en condiciones estables.
La zona de corrosión...
TAREA 6
Diagrama potencial – pH (Diagrama de Pourbaix)
Para una reacción del tipo:
Me (OH)n + n H+ + n e- → Me + n H2O
Que tiene lugar sobre un determinado electrodo, el potencial depende del pH asumiendo actividad unidad tanto para el hidróxido Me (OH)n como para el metal Me. Para un metal dado esos potenciales pueden ser representados en un diagrama depotencial frente a pH. A este tipo de diagramas se les denomina de Pourbaix en honor de quien primero los trazo para diferentes sistemas acuosos. Su utilidad inicial fue la de discutir las reacciones electroquímicas que se producen en la corrosión acuosa, aunque posteriormente se aplicaron a la hidrometalurgia. En este último campo, las ventajas de su uso son manifiestas, tanto para determinar lascondiciones termodinámicas optimas de lixiviación, como para discutir la precipitación de especies metálicas en disolución.
Los diagramas potencial – pH mas simples son los que se construyen a 25ºC para sistemas del tipo metal – agua. Una vez que se han elegido los correspondientes equilibrios que se van a representar en el diagrama, se debe fijar una determinada actividad o concentración paralas distintas especies iónicas en disolución. En hidrometalurgia es común fijar esta concentración en 10-2 o 10-3 , ya que en estas condiciones se puede suponer que hay una cantidad significativa de metal en disolución.
En química, un diagrama de Pourbaix traza un equilibrio estable en las fases de un sistema electroquímico acuoso. Los límites de iones predominantes son representados por líneas.Como tal, la comprensión de un diagrama de Pourbaix es similar a la del diagrama de fase. El diagrama tiene el nombre de Marcel Pourbaix, químico ruso que lo creó. Los diagramas de Pourbaix también son conocidos como los diagramas de Eh-pH, debido a la rotulación de los dos ejes. El eje vertical se denomina Eh para el potencial de voltaje con respecto al electrodo estándar de hidrógeno (SHE),calculada por la ecuación de Nernst. La "h" significa hidrógeno, aunque normalmente se pueden utilizar otros elementos.
El eje horizontal es la etiqueta de pH para el registro de función de la concentración de iones del hidrógeno.
Las líneas de los iones se dibujan en una unidad (alrededor de 1 M) y representan el equilibrio de la concentración. Las líneas adicionales se pueden sacar para otrasconcentraciones, por ejemplo, 10-3 M o 10-6 M. Si bien estos diagramas se pueden extraer de cualquier sistema químico, es importante señalar que la adición de un agente de unión de metal (ligando) a menudo se modificará el esquema. Por ejemplo, el carbonato tiene un gran efecto sobre el diagrama de uranio. Además, la temperatura y la concentración de iones en disolución solvatada cambiarán laslíneas de equilibrio de acuerdo con la ecuación de Nernst.
Un diagrama simplificado de Pourbaix indica las regiones de "inmunidad", "corrosión" y "pasividad", en lugar de las especies estables. De este modo, dará una guía para la estabilidad de un metal en un entorno específico. Inmunidad significa que el metal no es atacado, mientras que muestra la corrosión que se produce el ataque general.Pasivación se produce cuando el metal forma una capa estable de un óxido u otra sal en su superficie, el mejor ejemplo es la relativa estabilidad de aluminio debido a la capa de alúmina formada en su superficie cuando se expone al aire.
Una buena aproximación para el estudio del comportamiento de los distintos materiales en medio acuoso lo constituyen los diagramas de Potencial de reducción (Eh)contra Acidez (pH), o también llamados de Pourbaix, en honor a quien los introdujo. En éstos, se observan distintas zonas de estabilidad, entre las que cabe distinguir las de INMUNIDAD, de CORROSION activa y de PASIVIDAD.
La zona de inmunidad, o zona de predominio de las reacciones de reducción, corresponde a la zona donde el material se encuentra en condiciones estables.
La zona de corrosión...
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