diagram pourbaix

DIAGRAM POURBAIX

–pH diagram: Pourbaix diagram, potential-pH diagram, electro-chemical phase diagram

Di temukan pada tahun 1930 oleh Marcel Pourbaix (Belgian)

Bisa di gunakan di beberapa kondisi pada: extractive metallurgy, corrosion (biasanya di pakai disini), environmental engineering, geochemistry

Erat kaitannya dengan aqueous thermodynamics

Pendahuluan

Diagram potensial-pH atau sering disebut sebagai diagram Pourbaix bisa dianggap sebagi peta yang menunjukkan kondisi potensial dan pH (keasaman ataupun kebasaan) untuk berbagai kemungkinan fase stabil dalam sistem elektrokimia.

Garis batas diagram membagi area kestabilan untuk fase yang berbeda yang diturunkan dari persamaan Nerst. Diagram Pourbaix dapat digunakan untuk memperkirakan apakah logam akan berada dalam kondisi terkorosi, imun ataukah dalam kondisi pasif. Namun, prediksi tentang laju korosi tidak dapat dilakukan dengan diagram Pourbaix ini.  

Teori Dasar

Diagram Pourbaix adalah diagram yang menggambarkan keadaan suatu bahan dengan potensial tertuntu dalam derajat keasaman (pH) tertentu. Sumbu vertikal menunjukan potensial bahan, sedangkan subu horisontal menunjukan pH. Potensial (E) mengacu pada elektroda standar hidrogen yang dihitung dengan menggunakan persamaan Nernst.

Dimana, [C]C[D]d adalah hasil reaksi

              [A]a[B]b adalah reaktan               E0 adalah potensial

reduksi standar

Teori Dasar

Sebuah diagram Pourbaix disederhanakan menunjukkan wilayah "Imunitas", "Korosi" dan "Pasif",. Imunitas berarti bahwa logam tidak diserang, sedangkan korosi menunjukkan bahwa serangan umum akan terjadi. Pasivasi terjadi ketika logam membentuk lapisan stabil oksida atau garam lainnya pada permukaannya, contoh terbaik menjadi relatif stabil dari aluminium karena lapisan alumina yang terbentuk pada permukaannya saat terkena udara.

Teori dasar

ELEKTRODA KERJA

Elektroda kerja Elektroda membran Elektroda standar(pembanding) Elektroda indikator

Jenis-Jenis elektroda

Elektroda kerja adalah suatu elektroda yang potensial elektrodanya bergantung terhadap konsentrasi (aktivitas) dan analit yang diukur

1. Elektroda order pertama

Pada elektroda ini ion analit berpartisipasi langsung dengan logamnya dalam suatu reaksi paruh yang dapat dibalik. Beberapa logam seperti Ag, Hg, Cu, dan Pb dapat bertindak sebagai elektroda indikator bila bersentuhan dengan ion mereka.

Contoh : Ag+ + e- <=> Ag Eo = +0.80 V

Pada reaksi sebelumnya, potensial sel berubah ubah menurut besarnya aktivitas ion perak (Ag+). Sesuai dengan persamaan nernst.

2. Elektroda order kedua

Ion-ion dalam larutan tidak bertukar elektron dengan elektroda logam secara langsung, melainkan konsentrasi ion logam yang bertukar elektron dengan permukaan logam. Elektroda ini bekerja sebagai elektroda refrensi tetapi memberikan respon ketika suatu elektroda indikator berubah nilai ax-nya (misalkan KCL jenuh berarti x=Cl).

Misalnya pada elektroda perak-perak klorida. Kesetimbangan reaksi :

AgCl(s) + e ó Ag+ + Cl- Eo= +0,22V

E = +0,22 – 0,592log a cr- = +0,22 + 0,0592 pCl

Elektroda kerja logam

3. Elektroda Order Ketiga

Elektroda jenis ini dipergunakan sebagai elektroda indicator dalam titrasi titrasi EDTA potensiometrik dari 29 ion logan. Elektrodanya sendiri beripa suatu tetesesan atau genangan kecil raksa dalam suatu cangkir pada ujung tabung-J dengan suatu kawat sirkuit luar. Sejumlah kecil dari kelat Hg-EDTA, HgY2- ditambahkan ke larutan yang mengandung Y4-, setengah reaksi yang terjadi dalam katoda:

HgY2- + 2e ó Hg(1) + Y4- Eo= +0,21 V

E= 0,21 – 0,059/2 log a Y4-/ a HgY2-

4. Elektroda Inert

Elektroda Inert merupakan elektroda yang tidak masuk ke dalam reaksi. Salah satu Contohnya adalah platina. Elektroda ini bekerja baik sebagai elektroda indicator. Untuk pasangan redoks seperti

Fe3+ + e ó Fe2+

Fungsi logam Pt adalah membangkitkan kecendrungan system tersebut dalam mengambil atau melepaskan elektron, sedangkan logam itu tidak ikut secara nyata dalam reaksi redoks.