5% natriy persulfat eritmasida 50 graduslik titaniumli suv isitgichi uchun, nega persulfat ioni kuchli oksidlovchi bo'lishiga qaramay, titanni passivlashtirmaydi va uning o'rniga transpassiv erishni keltirib chiqaradi?

Natriy persulfat (Na 2 S 2 O 8) kuchli oksidlovchi (S 2 O 8 2- / SO 4 2- uchun 2,01 V) nitrat kislotadan samaraliroqdir. Persulfat titanda doimiy passivatsiya o'rniga transpassiv eritmani keltirib chiqaradi. 50 gradusda kuchli oksidlanish potentsiali titan sirtini odatdagi vodorod elektrodiga nisbatan 1,8 V dan yuqori transpassiv hududga suradi, bu erda passiv plyonka parchalanadi va titan yiliga 0,2 dan 0,5 mm gacha tezlikda Ti⁴⁺ sifatida eriydi. Transpassiv eritma chuqurlikdan ko'ra bir xil bo'ladi, ammo korroziya tezligi ko'pchilik ilovalar uchun juda yuqori.

Persulfatning-induktsiyalangan transpassiv erishi mexanizmi

Titan uchun barqaror passiv maydon taxminan 0 V dan 1,8 V gacha. Potentsiallar > 1,8 V bo'lganda, TiO2 qatlami eruvchan Ti4+ turlariga oksidlanadi: TiO2 + 2H2O Ti4+ + 4OH- + 2e-. Titanning aralash potentsiali juda kuchli oksidlovchi persulfat bilan fiksatsiyalangan, 1,7-2,0 V da. Transpassiv eritish uchun oqim bu diapazonda muhim ahamiyatga ega. Korroziya bir hil bo'ladi, chunki butun sirt transpassiv holatda. Mahalliy sinish yo'q, lekin filmning doimiy erishi.

Korroziyaning miqdoriy darajasi va persulfat konsentratsiyasi

Natriy persulfatda 50 gradusda 500 soat davomida nazorat ostida sinovdan o'tkazish orqali 2-darajali titan uchun quyidagilar belgilangan. 0% persulfatda (asosiy) korroziya darajasi 0,005-0,010 mm / yil, sirt salohiyati 0,2-0,5 V va mexanizm passivdir. 1% persulfatda tezlik 0,05-0,12 mm/yil, potentsial 1,2-1,5 V va mexanizm aralash. 3% Persulfat darajasi 0,12-0,25 mm/yil Potensial 1,5-1,7 V mexanizm transpassiv boshlanishi. 5% persulfatda tezlik 0,20-0,40 mm / yil, potentsial 1,7-1,9 V va mexanizm transpassivdir. 10% persulfatda tezlik 0,35-0,60 mm / yil, kuchlanish 1,8-2,0 V va mexanizm qattiq transpassivdir.

Haroratning transpassivatsiyaga ta'siri

Yuqori haroratlarda transpassiv maydon pastki potentsiallarga o'tadi. 25 daraja va 5% persulfatda korroziya tezligi yiliga 0,10-0,20 mm ni tashkil qiladi va mexanizm transpassivdir. 40 daraja haroratda bu ko'rsatkich yiliga 0,15-0,30 mm ni tashkil qiladi. 50 gradusda tezlik 0,20-0,40 mm yr-1 ga teng. 60 gradusdagi tezlik yiliga 0,30 dan 0,60 mm gacha. 70 gradusda bu ko'rsatkich yiliga 0,50 mm dan oshadi. Yuqori haroratlarda transpassiv eritma kuchayadi.
**Persulfat xizmati uchun material tanlash bo'yicha qo'llanma

Quyidagi jadval konsentratsiya va haroratga bog'liq holda natriy persulfat eritmalaridagi isitgichlar uchun tavsiyalar beradi.

2-darajali korroziya darajasi (mm/yil) Harorat (daraja) Persulfat konsentratsiyasi (%)7-darajali korroziya darajasi (mm/yil)Tavsiya etilgan material<1 50 0.05–0.10 0.03–0.06 Grade 7 with thick wall 1–3 40 0.08–0.15 0.05–0.10 PTFE-coated titanium 1–3 50 0.12–0.25 0.08–0.15Not recommended for titanium 3–5 30 0.10–0.20 0.06–0.12 Tantalum or PTFE5 Any >0.20 >0,12 Tantal yoki PTFE
Titan tanlashdan ko'ra ko'proq muhandislik

7-sinf uchun transpassiv eritish stavkalari palladiy boyitilganligi sababli 2-darajaga qaraganda bir oz pastroq (30-50% ga pasayish), ammo yaxshilanish titanni persulfat xizmati uchun mos qilish uchun etarli emas. Devor qalinligi korroziyaga qarshi turadi. 2,0 mm devor qalinligi va yiliga 0,20 mm korroziya darajasi bilan devor 10 yil davom etadi, ammo bu minimaldir. PTFE bilan qoplangan titaniumli isitgichlar metallni persulfat eritmasidan ajratib turadi va yuqori qarshilik ko'rsatadi. Tantal ancha kengroq passiv diapazonga ega va persulfatga chidamli. Zirkonyum ham yaxshi, lekin u qimmat.

2 Yaxshi ma'lumotga ega spetsifikatsiyani yaratish

5% natriy persulfatda 50 ° C haroratda titaniumli suv isitgichi uchun kutilayotgan korroziya darajasi yiliga 0,20-0,40 mm ni tashkil qiladi, bu uzoq muddatli foydalanish uchun juda yuqori. Yoki tantal isitgichni yoki PTFE bilan qoplangan titaniumli isitgichni (0,5 mm PTFE qatlami) belgilang. Agar titan ishlatilsa, persulfat konsentratsiyasini 2%, haroratni 40 daraja va devor qalinligini 2,5 mm gacha cheklang. Har yili ishlayotgan isitgichning qalinligini tekshiring. Devor qalinligi 1,0 mm ga yetganda isitgichni almashtiring. Persulfat passivatsiyaga emas, balki transpassiv eritmaga olib kelishini biladigan muhandis bunday agressiv oksidlovchi muhit uchun mos materiallarni tanlashi mumkin.