電位-pH図
電位-pH図は、主に腐食防食工学で使用されるが、電析や電気めっき、無電解めっきの分野でも利用される。
電位-pH図を読むと、ある金属の特定の電位とpHで
特定の酸化物または錯イオンを生成する
反応しない
かどうかが一目でわかる。しかし、平衡状態における図なので反応の速度の情報については載っていない。すなわち、腐食防食工学の観点で言えば、『電位-pH図を読むと金属の腐食挙動は分かるが、金属の腐食速度まではわからない。』となる。
2本の破線a、bは水の生成・分解に関わる2つの反応の電位を示す。破線aは、
O 2 + 4 H + + 4 e − = 2 H 2 O {\displaystyle {\ce {{O2}+{4H+}+4{\it {e}}^{-}=\ 2H2O}}}
に対応している。ネルンストの式より、E = 1.23 − 0.059 pHとなる。この破線より上の領域では酸素が発生するが、下の領域では酸素が発生しない。
破線bは、
2 H + + 2 e − = H 2 {\displaystyle {\ce {{2H+}+2{\it {e}}^{-}=\ H2}}}
に対応している。ネルンストの式より、E = −0.059 pHとなる。この破線より下の領域のみ水素が発生する。
すなわち、破線aとbの間の領域が水の安定域である。