بالنسبة لسخان غمد التيتانيوم المستخدم لغلي محلول طرطرات الصوديوم بنسبة 5٪ عند 103 درجة، لماذا يقوم أيون طرطرات بتركيب أيونات التيتانيوم ويمنع إعادة التخميل، مما يؤدي إلى تآكل موحد عند 0.2 ملم في السنة؟
ترك رسالة
في 5% طرطرات الصوديوم عند 103 درجة، أيون الطرطرات (C₄H₄O₆²⁻) هو عامل خالب قوي للتيتانيوم. على عكس الكلوريد أو الفلورايد الذي يسبب التنقر، تشكل الطرطرات مجمعات طرطرات التيتانيوم - القابلة للذوبان: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻. يزيل هذا التعقيد أيونات Ti⁴⁺ من السطح عند تكوينها، مما يمنع تكوين طبقة سلبية مستقرة. بدون طبقة واقية، يتآكل التيتانيوم بشكل موحد بمعدل ثابت قدره 0.15-0.25 ملم سنويًا، دون أي تأليب موضعي.
معدل التآكل الكمي مقابل تركيز الطرطرات
عند 103 درجة (الغليان):
| تركيز طرطرات الصوديوم (٪) | معدل التآكل (مم/سنة) | المظهر السطحي | آلية |
|---|---|---|---|
| 0 (الماء فقط) | 0.005–0.010 | ساطع | سلبي |
| 1 | 0.03–0.06 | النقش الخفيف | مختلط |
| 3 | 0.08–0.15 | النقش الموحد | التعقيد |
| 5 | 0.15–0.25 | ماتي موحدة | التعقيد هو السائد |
| 10 | 0.20–0.35 | ماتي موحدة | تعقيد شديد |
تأثير درجة الحرارة ودرجة الحموضة
| درجة الحرارة (درجة) | الرقم الهيدروجيني | معدل تآكل الطرطرات 5% (مم/سنة) |
|---|---|---|
| 60 | 7 | 0.04–0.08 |
| 80 | 7 | 0.08–0.15 |
| 100 | 7 | 0.15–0.25 |
| 100 | 9 | 0.10–0.18 |
| 100 | 5 | 0.20–0.35 |
توصية هندسية
بالنسبة لمحاليل طرطرات الصوديوم عند درجة حرارة عالية، تقبل التآكل الموحد باعتباره الآلية السائدة. استخدم جدرانًا أكثر سمكًا (2.0-2.5 مم) لتوفير بدل التآكل. لا يقدم التيتانيوم درجة 7 أي ميزة لأن تركيبة طرطرات لا تتأثر بالبلاديوم. ومن خلال فهم آلية التعقيد الخاصة بالطرطرات، يختار المهندس سمك الجدار المناسب للتآكل الموحد.
