電位-pH図

Fe-H2O系の電位-pH図をある本で見ました。
縦軸が電位で、横軸がpHになっていますが、水は水素イオンと水酸化物イオンが同じだけ電離して、pHはだいたい7くらいではないのですか？
横軸のpHが0～14までとってあるのですがよく分かりません。
あと、縦軸が電位ですが、Fe－H2O系の電位といわれても、具体的にどういう意味なのかよく分かりません。
流体力学などを専攻しているので、化学に触れる機会がなく、基礎知識が乏しいので、分かる方がいらしたらぜひご教授ください。自分なりに、この図はFeの腐食を学ぶために使用するのかなと思いました。

No.3 ベストアンサー 回答者： nagia 回答日時： 2006/04/01 23:16

プールベ図（Pourbaix diagram）ともいいます．

この図を理解するためには電気化学と熱力学の知識がいります．

とりあえず，簡単に（難しいかも）説明しますね．
　溶液のpHは酸や塩基をを加えることで変化させることができます．横軸はこのときの値を表します．pHの範囲が０～１４なのは水中ではこの範囲しかpHが変化しないからです（レベリング効果）．Fe-H2O系といっても純水を使用しているわけではないです．
　縦軸は対象とする物質（ここではFe)を電極にしたとき，その電極が示す電位です．この電位は外部から電圧をかけることで変化させることができます．
（電位は電子のもつエネルギーを表します．ここで説明するのは難しいので電気化学の教科書を見てください）

　つまり，プールベ図はあるpH，電位のときにどんな状態が熱力学的に安定であるかを示した図のことです．その点に書いてある状態が熱力学的に（重要）安定な状態です．

プールベ図は溶液中の物質の状態を予測する上で役に立つので，教科書で勉強することをお勧めします．もっとわかりやすく書いてあると思います．

No.2 回答者： noname#21649 回答日時： 2006/03/22 03:51

広い範囲が描かれているりゆうは

鉄を何に使うか.で腐食におけるphが変化します。
たとえば.水道水.漬物の漬け汁.硫酸プラント.燐酸プラント.石油ボイラーの煤煙除去装置....。この範囲内を全部せつめいするために.実験可能な範囲のpHと平衡となる電位がかかれているのです。

「鉄と反応しない何かを入れてphを変えている」と考えれば(実際にはその他のことも考えます)見やすいでしょう。

＞電位-pH図
の図の縦軸・横軸の名称.図の名称等お知らせください。これだけですと「具体的にどういう意味」かがわかりません。標準常態か.加圧家か.温度条件は.
腐食防食を考えるときには.標準状態では参考程度です。理論や考え方の説明に使う程度であまり役に立ちません。そこで条件を変えた状態図画結構存在します。

No.1 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2006/03/21 22:41

要するに，鉄は酸に入れれば溶けるわけですよ．しかし，条件によっては酸に入れても溶けません．たとえば濃いめの硝酸とかは溶けないんです．同じ濃度の塩酸には溶けますけどね．そういうのを理解するのに必要なのが件の図．

腐蝕防蝕の世界では必須ですね．
ですが，これを理解するにはまず電気化学を理解しなくては話が始まりません．そしてそのためには化学熱力学と反応速度論の理解も必要です．