Natriy dodesil sulfat (SDS) tozalash va sanoat jarayonlarida ishlatiladigan anion sirt faol moddadir. 70 gradusda uning kritik mitsel kontsentratsiyasi (CMC) taxminan 0,05-0,1 og'irlik% (500-1000 ppm) ni tashkil qiladi. CMC ostida sirt faol moddalar molekulalari monomerlar sifatida mavjud bo'lib, titan yuzasiga adsorbsiyalanadi, ho'llash xatti-harakatini o'zgartiradi va bir xil namlanishni ta'minlaydi. CMC ustida misellar hosil bo'ladi va sirt hidrofobik bo'lib, suvning namlanishiga va mahalliy elektrolitlar tomchilarining shakllanishiga olib keladi. Bu tomchilar differensial aeratsiya xujayralarini hosil qilib, tomchilarning chetlarida chuqurchalar paydo bo'lishiga olib keladi. Korroziya naqshi CMC ostidagi bir xil mayda qirqishdan CMC ustidagi jiddiy lokalizatsiyalangan chuqurlikka o'tadi.

CMC-bog'liq namlanish va korroziya mexanizmi

Sirt faol moddalar titan yuzasiga hidrofobik dumlari metalldan uzoqqa yo'naltirilgan holda adsorbsiyalanadi. Past konsentratsiyalarda (CMC dan past) adsorbsiyalangan qatlam to'liq emas va sirt hidrofil bo'lib qoladi, bu elektrolitlar bilan bir xil aloqa qilish imkonini beradi. CMC dan yuqori konsentratsiyalarda to'liq ikki qatlam hosil bo'lib, sirtni hidrofobik qiladi. Suv tomchilari tarqalishdan ko'ra, sirtga bo'rttiriladi. Kislorod tarqalishi markazdan ko'ra tomchilarning yupqa qirralari orqali tezroq bo'lib, differentsial aeratsiya hujayralarini yaratadi. Tomchilar markazi anodik va chuqurlarga aylanadi, qirralari esa katoddir.

SDS kontsentratsiyasining funktsiyasi sifatida miqdoriy korroziya namunasi

2% SDSda 70 gradusda (CMC dan ancha yuqori) 500 soatdan ortiq turli xil suyultirishlar bilan boshqariladigan sinov 2-darajali titan uchun quyidagi korroziya harakatini aniqladi. SDS kontsentratsiyasi 0,02% (CMC dan past) bo'lsa, sirt gidrofil bo'lib qoladi, korroziya tezligi yiliga 0,02-0,05 mm, chuqurlik zichligi har sm² uchun 0-5 chuqurchaga teng va silliqlash bir xil bo'ladi. 0,05–0,08% da (CMCda) sirt hidrofobik holatga o'tadi, korroziya tezligi yiliga 0,05–0,10 mm gacha oshadi, chuqurlik zichligi har sm² uchun 5–20 chuqurchaga etadi va tomchilar shaklidagi chuqurliklar paydo bo'ladi. 0,1-0,5% da (CMC dan yuqori) sirt to'liq hidrofobik, korroziya tezligi yiliga 0,08-0,15 mm, chuqurlik zichligi har sm² uchun 20-80 chuqurlik, chuqurlar ko'tarilgan qirralari bilan dumaloq. 1–2% da (odatda foydalanish konsentratsiyasi) korroziya darajasi yiliga 0,10–0,20 mm ni tashkil qiladi, chuqurlik zichligi har sm² uchun 80 chuqurdan oshadi va kuchli tomchilar-koʻtariladi. 5% SDSda korroziya darajasi yiliga 0,15-0,30 mm ni tashkil qiladi va 1,2 mm devorning teshilishi 4000-8000 soat ichida sodir bo'ladi.

Harorat va sirt faol moddaning CMC va korroziyaga ta'siri

SDS uchun harorat oshishi bilan CMC kamayadi. 30 daraja haroratda CMC 0,08-0,12% ni tashkil qiladi va CMC dan yuqori korroziya darajasi yiliga 0,05-0,10 mm. 50 gradusda CMC 0,06-0,10% va yiliga 0,08-0,15 mm ni tashkil qiladi. 70 gradusda CMC 0,05-0,08% ni tashkil qiladi va bu ko'rsatkich yiliga 0,10-0,20 mm. 90 gradusda CMC 0,04-0,07%, tezligi esa yiliga 0,15-0,30 mm. Noionik sirt faol moddalar (masalan, Triton X-100) bir xil hidrofobik o'tishni keltirib chiqarmaydi va tomchilarning chuqurlashishiga olib kelmaydi. Kationik sirt faol moddalar (masalan, CTAB) yanada kuchli chuqurlikka olib kelishi mumkin.

Titanli isitgichlar uchun sirt faol moddalar kontsentratsiyasini boshqarish bo'yicha qo'llanma

Quyidagi jadvalda 2-darajali titanium isitgichlarda 70 daraja chuqurlik paydo bo'lishini minimallashtirish uchun CMC'ye nisbatan SDS konsentratsiyasi bo'yicha tavsiyalar berilgan.

Konsentratsiyani nazorat qilishdan tashqari muhandislik

Titan darajasi chuqurlikka chidamliligiga ta'sir qiladi. 7-sinf (barqarorlangan palladiy) 2-3 baravar yuqori tomchi tomchilariga qarshilikka ega bo'lib, korroziyaning maqbul darajasi bilan 2-3 × CMC da ishlashga imkon beradi. 12-sinf oraliq takomillashtirishni taklif qiladi. Devor qalinligi chuqurga kirish uchun ruxsat beradi; yiliga 0,15 mm chuqurlikdagi 2,0 mm devor 13 yil davom etadi. Isitgichning yo'nalishi muhim; vertikal isitgichlar tomchilarni gorizontal isitgichlarga qaraganda samaraliroq to'kadi, bu esa chuqurchalar zo'ravonligini kamaytiradi. Namlashtiruvchi vositani qo'shish (masalan, oz miqdorda noionik sirt faol modda) hatto yuqori SDS konsentratsiyasida ham hidrofilik harakatni tiklashi mumkin.

Axborotlashtirilgan spetsifikatsiyani yaratish

70 daraja (taxminan 20-40 × CMC) da 2% SDS titaniumli suv isitgichi uchun 7-darajali titanni belgilang va yiliga 0,08-0,15 mm chuqurlikdagi korroziya tezligini qabul qiling. 2-daraja uchun SDS konsentratsiyasini suyultirish yoki boshqa sirt faol moddasi yordamida 0,1% (1–2× CMC) dan pastga tushiring. Tomchi teshikli mavjud isitgichlar uchun SDS adsorbsiyasi bilan raqobatlash va gidrofil namlanishni tiklash uchun noionik sirt faol moddasining 0,1% (masalan, Triton X-100) qo'shing. Ish paytida, isitgichni ko'tarilgan qirralari bo'lgan xarakterli dumaloq chuqurlarga tekshiring; agar chuqurlik 0,2 mm chuqurlikdan oshsa, isitgichni almashtiring. CMC ho'llash xatti-harakatlarini qanday o'zgartirishini tushunib, muhandis tegishli titanium navlarini tanlaydi yoki mahalliy chuqurlikning oldini olish uchun sirt faol moddalar kontsentratsiyasini moslashtiradi.