Diagrama de Pourbaix

Diagrama de Pourbaix del ferro.

En química, un diagrama de Pourbaix traça un equilibri estable en les fases d'un sistema electroquímic acuoso. Els llímits de ions predominants són representats per llínees. Com a tal, la comprensió d'un diagrama de Pourbaix és similar a la d'un diagrama de fases. El diagrama tenen el nom de Marcel Pourbaix, químic belga que ho va crear en 1938.

Els diagrames de Pourbaix també són coneguts com els diagrames d'Eh-pH, per la rotulació dels dos eixos. L'eix vertical es denomina Eh per al potencial de voltage sobre l'electrodo estàndar d'hidrogen (SHE), calculada per l'equació de Nernst. La "h" significa hidrogen, encara que normalment es poden utilisar atres elements.

$Eh=E^0-\frac{0.0592}{n}\log \frac{[C{]}^c[D{]}^d}{[A{]}^a[B{]}^b}$

L'eix horisontal és l'etiqueta de pH per al registre de funció de la concentració de ions de l'hidrogen.

$\mathrm{p}\mathrm{H}=-\log [H^{+}]$

Diagrama de Pourbaix del vanadi.

Les llínees dels ions es dibuixen en una unitat (al voltant d'1 M) i representen l'equilibri de la concentració. Les llínees adicionals es poden traure per a atres concentracions, per eixemple, 10^-3 M o 10^-6 M

Si ben estos diagrames es poden extraure de qualsevol sistema químic, és important senyalar que l'adició d'un agent d'unió de metal (lligant) a sovint modificarà l'esquema. Per eixemple, el carbonat té un gran efecte sobre el diagrama d'urani.

Ademés, la temperatura i la concentració de ions en dissolució solvatada canviarà les llínees d'equilibri d'acort en l'equació de Nernst.

Un diagrama simplificat de Pourbaix indica les regions de "immunitat", "corrosió" i "passivitat", en lloc de les espècies estables. D'esta manera, donarà una guia per a l'estabilitat d'un metal en un entorn específic. Immunitat significa que el metal no és atacat, mentres que mostra la corrosió que produïx l'atac general. Pasivación es produïx quan el metal forma una capa estable d'un òxit o una atra sal en la seua superfície, el millor eixemple és la relativa estabilitat d'alumini per la capa d'alúmina formada en la seua superfície quan s'expon a l'aire.