Diagramas

Diagrama de Pourbaix

Diagrama de Pourbaix delhierro.

En química, un diagrama de Pourbaix traza un equilibrio estable en las fases de un sistema electroquímico acuoso. Los límites de iones predominantes son representados por líneas. Como tal, la comprensión de un diagrama de Pourbaix es similar a la del. El diagrama tienen el nombre de Marcel Pourbaix, químico ruso que lo creó.

Los diagramas de Pourbaix también son conocidos como los diagramas de Eh-pH, debido a la rotulación de los dos ejes. El eje vertical se denomina Eh para el potencial de voltaje con respecto alelectrodo estándar de hidrógeno (SHE), calculada por la ecuación de Nernst. La "h" significa hidrógeno, aunque normalmante se pueden utilizar otros elementos.

El eje horizontal es la etiqueta de pH para el registro de función de la concentración de iones del hidrógeno.

Diagrama de Pourbaix del vanadio.

Las líneas de los iones se dibujan en una unidad (alrededor de 1 M) y representan el equilibrio de la concentración. Las líneas adicionales se pueden sacar para otras concentraciones, por ejemplo, 10^-3 M o 10^-6 M

Si bien estos diagramas se pueden extraer de cualquier sistema químico, es importante señalar que la adición de un agente de unión de metal (ligando) a menudo se modificará el esquema. Por ejemplo, el carbonato tiene un gran efecto sobre el diagrama de uranio.

Además, la temperatura y la concentración de iones en disolución solvatada cambiará las líneas de equilibrio de acuerdo con la ecuación de Nernst.

Un diagrama simplificado de Pourbaix indica las regiones de "inmunidad", "corrosión" y "pasividad", en lugar de las especies estables. De este modo, dará una guía para la estabilidad de un metal en un entorno específico. Inmunidad significa que el metal no es atacado, mientras que muestra la corrosión que se produce el ataque general. Pasivación se produce cuando el metal forma una capa estable de un óxido u otra sal en su superficie, el mejor ejemplo es la relativa estabilidad de aluminio debido a la capa de alúmina formada en su superficie cuando se expone al aire.

Diagrama de Sankey

Ejemplo del diagrama de Sankey.

Famoso diagrama de Sankey de la invasión napoleónica de Rusia.

El diagrama de Sankey es un tipo específico de diagrama de flujo, en el que la anchura de las flechas se muestra proporcional a la cantidad de flujo.

Los diagramas de Sankey llevan el nombre de capitán irlandésMatthew Henry Phineas Riall Sankey, quien utilizó este tipo dediagrama en 1898 en una publicación sobre la eficiencia energéticade la máquina de vapor.¹ Las primeras cartas en blanco y negro se utilizaron simplemente para mostrar un tipo de flujo (por ejemplo,vapor). Más adelante, se incluyó el uso de colores para diferentes tipos de flujos, lo que añadió más grados de libertad a los diagramas Sankey.

Uno de los diagramas de Sankey más famosos es el mapa de la campaña de Napoleón en Rusia de 1812. Se trata de un diagrama de flujo, superponiendo un diagrama de Sankey en un mapa geográfico. Fue creado en 1869 por Charles Minard.

Los diagramas de Sankey se suelen utilizar para visualizar las transferencias de energía, material o coste entre procesos, a través de flechas que muestran la pérdida o dispersión por transferencia. También se utilizan para visualizar las cuentas de energía o de flujo de materiales a nivel regional o nacional. Este tipo de diagramas pone un énfasis visual de las transferencias importantes o flujos dentro de un sistema, y son de gran ayuda en la localización de las contribuciones dominantes para un flujo total. A menudo, los diagramas de Sankey muestran cantidades conservadas dentro de los límites de un sistema definido, típicamente energía o masa, pero también se puede utilizar para mostrar los flujos de cantidades no conservadas tales como exergía; éstos últimos se llaman diagramas de Grassmann.