في سخان غاطس من التيتانيوم لمحلول فوق كبريتات الصوديوم 20% عند 50 درجة، لماذا يسبب أيون فوق الكبريتات معدل تآكل أعلى (0.2 مم/سنة) من التركيز المكافئ لبيروكسيد الهيدروجين (0.05 مم/سنة) على الرغم من كون كليهما مؤكسدًا قويًا؟
ترك رسالة
معدل تآكل التيتانيوم من الدرجة الثانية في 20% من كبريتات الصوديوم عند 50 درجة هو 0.15-0.30 ملم/سنة. عند نفس درجة الحرارة، معدل التآكل في 20% بيروكسيد الهيدروجين هو 0.03-0.08 ملم/سنة. يكون المعدل أعلى مع الكبريتات لأنه يتمتع بإمكانية اختزال أعلى (2.01 فولت) مقارنة بـ H2O2 (1.78 فولت). تدفع الإمكانات الأعلى التيتانيوم إلى المنطقة العابرة للحدود حيث يذوب الفيلم السلبي بمعدل أسرع. كما أن منتجات تحلل الكبريتات (جذور الكبريتات) أكثر نشاطًا من جذور الهيدروكسيل من H2O2.
آلية عدوانية الكبريتات
S₂O₈²⁻ + 2e⁻ → 2SO₄²⁻ (E درجة=2.01 V) اختزال الكبريتات. اختزال بيروكسيد الهيدروجين: درجة E=1.78 V H2O 2 + 2 H + + 2e - → 2H2O الجهد المختلط للتيتانيوم في الكبريتات هو 1.6-1.8 فولت وفي H2O2 هو 1.3-1.5 فولت. ينمو تيار الذوبان العابر بشكل كبير مع الإمكانات. نسبة معدل التآكل (بيرسلفات / H2O2) هي 3–6×.
المقارنة الكمية لمعدل التآكل
تركيز المؤكسد % درجة الحرارة معدل التآكل ملم/ سنة
H 2 O 2 20 50 0.03-0.08
Na₂S₂O₈ 5 50 0.10-0.20
Na2S2O8 10 50 0.15-0.25
Na 2 S 2 O 8 20 50 0.20-0.35 دليل اختيار المواد
تركيز الكبريتات (%) المادة الموصى بها معدل التآكل المتوقع (مم/سنة)
<5 Grade 7 titanium 0.05-0.10 5-10 PTFE-coated titanium <0.01 >10 التنتالوم 0.01
التفاصيل مع الحقائق في متناول اليد
تجنب استخدام التيتانيوم غير المطلي في محاليل الكبريتات التي يزيد تركيزها عن 5%. استخدم التيتانيوم أو التنتالوم مع طلاء PTFE. ولما علم أن قوة المؤكسد أعلى، يختار المهندس المواد المناسبة.
