بالنسبة للسخان الغاطس من التيتانيوم من الدرجة الثانية المستخدم لتسخين محلول كبريتيد الصوديوم بنسبة 5% عند 40 درجة، لماذا يسبب أنيون الكبريتيد (S²⁻) امتصاصًا سريعًا للهيدروجين (200 جزء في المليون/الشهر) والتقصف، بينما يسبب الكلوريد بنفس التركيز تأليبًا خفيفًا فقط؟

يمتص التيتانيوم من الدرجة الثانية في 5% كبريتيد الصوديوم عند 40 درجة الهيدروجين بمعدل 100-300 جزء في المليون/شهر ويتقصف خلال 1-3 أشهر. يعتبر أيون الكبريتيد (S 2−) عامل اختزال قوي ويمنع إنتاج طبقة واقية TiO 2. يتضمن التفاعل الكاثودي تطور الهيدروجين: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . الهيدروجين الذري إلى شعرية كريستال التيتانيوم. على النقيض من ذلك، فإن الكلوريد عند نفس التركيز يسبب تأليبًا خفيفًا فقط (0.05-0.10 مم/سنة) لأن الغشاء السلبي لا يزال من الممكن أن يتشكل.

آلية امتصاص الهيدروجين الناتج عن الكبريتيد-.

سوف يتفاعل الكبريتيد مع سطح التيتانيوم لينتج كبريتيد التيتانيوم (TiS) وهو غير وقائي. ينتقل جهد الدائرة المفتوحة- إلى -0.8 إلى -1.0 فولت مقابل Ag/AgCl، حيث يكون التفاعل الكاثودي السائد هو تطور الهيدروجين. يرتبط معدل امتصاص الهيدروجين بمحتوى الكبريتيد.

امتصاص الهيدروجين الكمي مقابل تركيز الكبريتيد

تركيز Na2S (%) H الامتصاص (جزء في المليون/شهر) الوقت حتى 200 جزء في المليون H (أشهر وضع الفشل 0.5 20-50 4-10 التقصف 1.0 40-80 2.5-5 التقصف 2.0 60-120 1.7-3.3 التقصف 5.0 100-200 1-2 التقصف السريع 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service

تركيز الكبريتيد % المواد الموصى بها العمر المتوقع (جدار 1.5 مم)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 سنوات
مواصفات مستنيرة

لا تستخدم محاليل الكبريتيد مع التيتانيوم من الدرجة الثانية. استخدم الدرجة 7 (البلاديوم يمنع امتصاص H) أو السخانات المطلية بـ PTFE. يختار المهندس المواد المقاومة للتقصف الهيدروجيني.