Trong hệ 4 nguyên H2O-F-Si có 2 chất mới hình thành là SiF4 và SnF62- . Trong hệ 5 nguyên H2O- Sn-Si-F chỉ thấy xuất hiện iôn SnF62- . Các dữ liệu nhiệt động học được được ghi trong bảng 1.
| Cấu tử | Trạng thái | μo (cal) | Ghi chú |
| SiF4 | dung dịch | – 370405 | Tài liệu [4] |
| SiF62- | dung dịch | – 511000 | Tài liệu [5] |
| SnF62- | dung dịch | – 420000 | Tài liệu [6] |
Bảng 1. Số liệu nhiệt động học của các cấu tử mới trong hệ H2O-Sn-F-Si
Với sự hỗ trợ của phần mềm tính NĐH đang được lưu giữ trong Bộ môn VL KLM và Compozit, trường Đại học BK HN, giản đồ E – pH đã được vẽ như hình 1 và 2 .
Hình 1. Giản đồ trạng thái cân bằng E-pH hệ H2O-Sn.
3. Ý nghĩa của giản đồ E – pH trong điện phân thiếc
3.1. Giản đồ hệ 3 nguyên H2O-Sn
Giản đồ hệ H2O-Sn tuy có sẵn trong tài liệu [1], nhưng để phân tích ứng dụng dễ dàng, nên dùng giản đồ hình 1 do máy tính vẽ. Trong đó chủ yếu thể hiện các cấu tử với hoạt độ là 1.
Khi nghiên cứu quá trình điện phân kim loại trong một dung dịch mà tương tác của các ion kim loại với các iôn trong dung dịch (ghép hệ H2O-Me và hệ dung dịch điện phân axit hay kiềm) không hình thành một chất hoặc một iôn nào mới, hoặc có nhưng không có số liệu nhiệt động học hoặc chất đó có độ hòa tan rất lớn thì có thể sử dụng ngay giản đồ hệ H2O-Me để khảo sát. Điện phân Sn trong dung dịch H2SO4 nằm trong trường hợp này (phần 3.4).
Giản đồ gồm có 2 hệ thống cân bằng: cân bằng giữa các iôn của Sn và cân bằng giữa các chất rắn với chất rắn, các chất rắn với các iôn của Sn.
Cân bằng giữa các iôn. Sn anôt hòa tan thành 2 loại iôn là Sn“ và Sn““. Miền tồn tại của các iôn giới hạn bởi các đường chấm chấm (…).
– Với pH nhỏ (pH<4), đầu tiên Sn tan ra ưu tiên tạo thành iôn Sn“. Điện thế tăng lên và vượt đgh 3, Sn““ bắt đầu chiếm ưu thế.
– Khi pH tăng lên và vượt giá trị đgh 2, Sn““ bắt đầu chuyển sang iôn SnO3’’. Sn“ ưu tiên chuyển sang iôn HSnO2’ khi pH lớn hơn đgh 1 và chuyển sang SnO3’’ khi pH lớn hơn đgh 4.
Cân bằng giữa các chất răn-rắn, rắn-iôn. Khi tăng điện thế, quá trình cực điện tùy theo pH có thể xảy ra 3 miền như sau:
1. Miền rắn-lỏng: Sn – Sn“ – Sn““
a. Khi pH -0,136V, Sn kim loại bắt đầu tan ra thành Sn“. Càng tăng điện thế, Sn“ và Sn““ được hình thành nhưng Sn“ vẫn chiếm ưu thế chừng nào điện thế vẫn ở dưới đgh 3, sau đó Sn““ sẽ ưu tiên tồn tại.
b. Khi pH có giá trị giữa đgh 11 và đgh 9 – môi trường axit mạnh. Nếu điện áp lớn hơn đgh 15, Sn“ sẽ ôxy hóa thành Sn““ nhưng ngay lập tức bị thủy phân và ưu tiên tồn tại dưới dạng Sn(OH)4.
2. Miền rắn – rắn:
Sn – Sn(OH)2 – Sn(OH)4 Khi pH có giá trị > đgh 9 và < đgh 12 – môi trường từ axit yếu đến kiềm yếu.
Sn hòa tan nhưng không ưu tiên thành các iôn mà bị thủy phân và tồn tại dưới dạng hyđrôxit ở điện thế thấp hơn đgh 8 là Sn(OH)2 hoặc là Sn(OH)4 trên đgh 8.
3. Miền rắn – lỏng: Sn – HSnO2’ – SnO3’’
a. Khi pH > đgh 12 và <đgh 10 – môi trường kiềm yếu.
Sn sẽ hòa tan sau đó thủy phân ưu tiên thành Sn(OH)2 theo đgh 6. Khi điện thế tăng lên trên đgh 17, Sn(OH)2 sẽ bị ôxy hóa và ưu tiên tan ra thành SnO3’’.
b. Khi pH > đgh 10 – môi trường kiềm mạnh.
Sn trực tiếp tan ra thành HSnO2’ theo đgh 14, sau đó ôxy hóa thành SnO3’’ theo đgh 5.
Nhận xét:
– Theo độ pH, hành vi của Sn trong hệ thống điện hóa được chia ra 3 miền rõ rệt (hình 1):
Miền1: trong môi trường axit mạnh, Sn hòa tan thành các iôn Sn“ và Sn““ giới hạn bởi các đgh 13-9-15-11 và trục tọa độ. Trong lĩnh vực ăn mòn kim loại người ta gọi miền này là miền ăn mòn (cor- rosion).
Miền 2: trong môi trường axit yếu, trung tính và kiềm yếu, Sn hòa tan ra và bị thủy phân thành Sn(OH)2 và Sn(OH)4 giới hạn bởi các đgh 11-15-9- 6-10-17-12 và trục tọa độ. Miền này còn có tên gọi là miền thụ động (passivation).
Miền 3: trong môi trường kiềm mạnh, Sn tan ra thành iôn HSnO2’ và SnO3’’, giới hạn bởi các đgh 14-10-17-12 và trục tọa độ. Miền này cũng có tên gọi miền ăn mòn.
cho em hỏi phần mềm NĐH là phần mềm gì vậy ? có download về dc ko
Chào bạn! Phần mềm này do một cán bộ của Bộ môn lập trình, không đẹp lắm, cũng lâu rồi, nhưng dùng được, không download được, phải liên hệ trực tiếp với Bộ môn để xin nhé