بالنسبة لسخان غلاف PFA (Perfluoroalkoxy) المستخدم للحفاظ على درجة حرارة 100 في محلول حمض الهيدروكلوريك 20%، كيف يغير امتصاص الماء للبوليمر (0.03% مقابل . 0.08%) معدل تخلل حمض الهيدروكلوريك ووقت هجوم الحمض على سلك المقاومة؟

PFA absorbs 0.03-0.08% water in 20% HCl @ 100°C depending on grade and processing. The HCl permeation rate through the polymer wall increases with increasing water absorption (0.08%). The HCl permeation rate is 0.02-0.05 g/m2.day at 0.03% water absorption, and the time to acid attack on the resistance wire is >10000 ساعة. يبلغ امتصاص الماء 0.08% مع معدل تخلل من 0.08 إلى 0.15 جم/م2-يوم ووقت الهجوم من 2000 إلى 5000 ساعة. يعمل الماء الممتص كملدن للبوليمر، مما يزيد من الحجم الحر ويسمح بانتشار حمض الهيدروكلوريك بشكل أسرع.

آلية تعزيز تخلل حمض الهيدروكلوريك بالماء

يمكن للأجزاء غير المتبلورة من PFA أن تمتص جزيئات الماء مما يعزز الحجم الحر. وتنتشر جزيئات حمض الهيدروكلوريك على هذه المواقع. يؤدي زيادة محتوى الماء إلى ارتفاع معامل الانتشار (D) والقابلية للذوبان (S) لحمض الهيدروكلوريك. P=D x S (معدل التخلل)

نفاذ حمض الهيدروكلوريك الكمي مقابل امتصاص الماء

امتصاص الماء (%) معدل تخلل حمض الهيدروكلوريك (جم/م2 · يوم) زمن تآكل السلك (ساعات)
0.01 0.01-0.02 >20,000 0.03 0.02-0.05 >10,000 0.05 0.04-0.08 5,000-10,000 0.08 0.08-0.15 2,000-5,000 0.10 0.12-0.20 1,000-3,000
دليل التحكم في امتصاص الماء

امتصاص الماء (٪) الدرجة الموصى بها العمر المتوقع (1000 ساعة)<0.03 High-purity PFA >10,000 0.03-0.05 Standard PFA 5,000-10,000 0.05-0.08 Off-grade PFA 2,000-5,000 >0.08 غير مقبول<2,000
إنشاء مواصفات مستنيرة

استخدم PFA مع امتصاص الماء أقل من 0.03% (درجة نقاء عالية-) كسخان PFA في 20% حمض الهيدروكلوريك عند 100 درجة. يقوم المهندس بتقليل تغلغل حمض الهيدروكلوريك عن طريق تنظيم امتصاص الماء وبالتالي الحفاظ على سلك المقاومة.