ما هو الحد الأقصى المسموح به لتركيز أيون النحاس (Ppm) في محلول حمض السلفاميك بنسبة 10٪ عند 80 درجة قبل أن يبدأ أنبوب سخان التيتانيوم من الدرجة الثانية في طلاء النحاس والخضوع للتآكل الجلفاني؟
ترك رسالة
في 10٪ حمض السلفاميك (H₂NSO₃H) عند 80 درجة، يمكن لأيونات النحاس (Cu²⁺) أن تلتصق على سطح التيتانيوم على شكل نحاس معدني. يشكل النحاس المطلي زوجًا كلفانيًا مع التيتانيوم، مما يسرع الذوبان الأنودي للمعدن الأساسي. الحد الأقصى المسموح به لتركيز النحاس لمنع الطلاء هو 50 جزء في المليون. أعلى من 50 جزء في المليون، ألواح النحاس بسرعة؛ أعلى من 100 جزء في المليون يحدث تآكل كلفاني شديد.
طلاء النحاس الكمي والتآكل الجلفاني
في 10% حمض السلفاميك عند 80 درجة لمدة 500 ساعة:
| Cu²⁺ (جزء في المليون) | هل تمت ملاحظة طلاء النحاس؟ | التيار الكلفاني (μA/cm²) | معدل تآكل التيتانيوم (مم/ سنة) |
|---|---|---|---|
| 0 | لا | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | لا | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | يتعقب | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | ضوء | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | معتدل | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | ثقيل | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | مستمر | 100–200 | 1.50–3.00 |
تأثير تركيز الحمض ودرجة الحرارة
| حمض السلفاميك (٪) | درجة الحرارة (درجة) | الحد الأقصى الموصى به من Cu²⁺ (جزء في المليون) | |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
دليل إدارة تلوث النحاس
| قياس Cu²⁺ (جزء في المليون) | الإجراء الموصى به | معدل تآكل Ti المتوقع (مم/ سنة) |
|---|---|---|
| <25 | لا أحد | <0.05 |
| 25–50 | مراقبة أسبوعية. إضافة عامل خالب | 0.05–0.15 |
| 50–100 | استبدل المحلول أو استخدم التبادل الأيوني | 0.15–0.40 |
| >100 | استبدال الحل الفوري | >0.40 |
توصية هندسية
بالنسبة لخدمة حمض السلفاميك عند 80 درجة، حافظ على تركيز النحاس أقل من 30 جزء في المليون لتوفير هامش أمان أقل من عتبة الطلاء البالغة 50 جزء في المليون. استخدم التبادل الأيوني أو الراتنجات المخلبية لإزالة النحاس. من خلال التحكم في تركيز أيون النحاس، يمنع المهندس التآكل الجلفاني الناتج عن طلاء النحاس.
67
بالنسبة لقضيب حراري من التيتانيوم يعمل في محلول كربونات البوتاسيوم بنسبة 50% عند درجة حرارة 110 درجة، كيف يغير مستوى الأكسجين المذاب (0.5 جزء في المليون مقابل . 5 جزء في المليون) من استقرار طبقة تخميل التيتانات؟
في 50% من كربونات البوتاسيوم (K₂CO₃) عند 110 درجة مئوية، تتشكل طبقة واقية من تيتانات البوتاسيوم (K₂TiO₃) على سطح التيتانيوم. يعد الأكسجين المذاب (DO) أمرًا بالغ الأهمية لتكوين التيتانات. عند مستوى منخفض من الأكسجين (0.5 جزء في المليون)، تكون طبقة التيتانات رقيقة (0.1-0.5 ميكرومتر) ومسامية، مما يوفر حماية ضعيفة. عند ارتفاع نسبة DO (5 جزء في المليون)، تكون الطبقة أكثر سمكًا (1-3 ميكرومتر) وكثيفة، مما يقلل معدل التآكل بمقدار 5-10×.
استقرار طبقة التخميل الكمي مقابل الأكسجين المذاب
في 50% K₂CO₃ عند 110 درجة لمدة 1000 ساعة:
| هل (جزء في المليون) | سمك طبقة تيتانات (ميكرومتر) | معدل التآكل (مم/سنة) | حالة السطح |
|---|---|---|---|
| 0 (نزع الهواء) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | مظلمة ومسامية |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | رمادي، معتدل |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | رمادي فاتح |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | مشرق، واقية |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | مشرق ومستقر |
تأثير درجة الحرارة على متطلبات DO
| درجة الحرارة (درجة) | الحد الأدنى DO للتخميل المستقر (جزء في المليون) | الموصى بها (جزء في المليون) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
دليل إدارة الأوكسجين المذاب
| قياس DO (جزء في المليون) | استقرار طبقة تيتانات | الإجراء الموصى به |
|---|---|---|
| >5 | ممتاز | لا أحد |
| 3–5 | جيد | مراقبة أسبوعيا |
| 1–3 | هامشي | رش الهواء |
| 0.5–1 | فقير | زيادة التهوية |
| <0.5 | غير مستقر | إعادة التصميم؛ إضافة مؤكسد |
توصية هندسية
بالنسبة إلى 50% من K₂CO₃ عند 110 درجة، حافظ على الأكسجين المذاب أعلى من 5 جزء في المليون عن طريق رش الهواء أو حقن الأكسجين. من خلال التحكم في DO، يقوم المهندس بتعزيز طبقة تيتانات البوتاسيوم الواقية والمستقرة ويقلل من التآكل.
