Diagrama de pourbaix

Diagramas de Pourbaix
Un diagrama de Pourbaix es una representación gráfica del potencial en función del pH, para un metal dado, bajo condiciones termodinámicas standard (usualmente agua a 25 ºC). El diagrama tiene en cuenta los equilibrios químicos y electroquímicos y define el dominio de estabilidad para el electrólito (normalmente agua), el metal y los compuestos relacionados.
Un diagramasimplificado de Pourbaix indica las regiones de "inmunidad", "corrosión" y "pasividad", en lugar de las especies estables por ejemplo: óxidos, hidróxidos e hidruros. Tales diagramas puedes construirlos a partir de cálculos basados en la ecuación de Nernst y en las constantes de equilibrio de distintos compuestos metálicos.
La presencia de agentes complejos, como por ejemplo, cloruros, bromuros,cianuros, amoniaco, carbonatos, etc., puede modificar apreciablemente los diagramas de Pourbaix debido a la formación con el metal de complejos altamente estables en disolución o de sales insolubles. Como consecuencia, en los diagramas aparecen nuevos dominios para las especies iónicas en disolución que ocupan espacios más amplios que los correspondientes a los sistemas metal-agua. Un ejemplo deesto será el diagrama de niquel-agua a 25°C, las regiones de estabilidad termodinámica en este caso son: Ni, NiH0,5, βNi(OH)-2, NiOOH (fase-beta), NiO2 (fase gamma), Ni+2, NiOH+, − Ni(OH)3 y Ni(OH)4 −2 .



Características del diagrama de Pourbaix:
Las características del diagrama de Porubaix pueden ser:
Líneas del diagrama:
Cada una representa un equilibrio entre dos especie como loson:
Líneas Horizontales: Estas líneas nos indica que las reacciones son dependientes solamente del potencial.
Líneas Verticales: las líneas verticales son indicadoras de que las reacciones son dependientes solamente del pH.
Lineas Oblicuas: Son indicadoras que son dependientes tanto del potencial como del pH.

Tipos de trazado:

Continuo: Son indicadoras de un equilibrio entre dosespecies solidas o también entre una especie solida y una especie soluble con distintos valores de actividad.
Discontinuo Fino: Son indicadoras de que existe un equilibrio en dos especies solubles.
Discontinuo Grueso: En este tipo de trazado se representan dos líneas señaladas como “a” y “b” que representa el equilibrio de descomposición del agua con desprendimiento de oxigeno e hidrogeno,respectivamente, es decir, por encima de la línea “a” (condiciones oxidantes) el agua se descompone por desprenderse oxigeno en forma de gas. Y por debajo de la línea “b” (condiciones reductoras), el agua se descompone por desaparecer los protones en forma de hidrogeno gaseoso.

Diagrama de Pourbaix de níquel-agua
Zonas que la componen
En los diagramas de Pourbaix esta dividido en tres zonas quelo componen que son la inmunidad, corrosión y pasivación:
Zona de inmunidad:
Es aquel que se encuentra donde el metal en su forma elemental es estable, es decir, que se relaciona el potencial de un metal dado y el pH de la solución con la que se pone en contacto.
Zona de Corrosión:
Ocurre en un catión soluble del metal es la fase termodinámicamente estable. Si un anion complejo solubledel catión en medio alcalino es la fase termodinámicamente estable, lo que ocurre en el caso de metales anfóteros, como por ejemplo, hierro, aluminio, cinc, etc., esto indicará condiciones de corrosión alcalina.

Zona de Pasivación:

Ocurrirá si un compuesto sólido del metal es la fase termodinámicamente estable, como por ejemplo, óxido, hidróxido o hidruros. Esta es la razón por la cualhabitualmente en los estudios de corrosión los diagramas de Pourbaix aparecen de forma simplificada mostrando las regiones descritas y sin precisar cuales son las especies estables en cada condición.

Diagrama de Pourbaix simplificado para el sistema níquel-bromuro-agua a 25 ºC, correspondiente al níquel en una disolución acuosa de LiBr de 850 g/l a 25 ºC.
En este diagrama de Pourbaix del...