Коли нагрівач із титанової оболонки використовується для кип’ятіння 5% розчину тартрату натрію при 103 градусах, чому тартратний іонний комплекс з’єднує іони титану та запобігає репасивації, що призводить до рівномірної корозії зі швидкістю 0,2 мм на рік?
Залишити повідомлення
У 5% тартрату натрію при 103 градусах іон тартрату (C₄H₄O₆²⁻) є сильним хелатним агентом для титану. На відміну від хлориду чи фториду, які спричиняють пітинг, тартрат утворює розчинні комплекси титану-тартрату: Ti4⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]4⁻. Це комплексоутворення видаляє іони Ti⁴⁺ з поверхні, коли вони утворюються, запобігаючи утворенню стабільної пасивної плівки. Без захисної плівки титан рівномірно кородує зі стабільною швидкістю 0,15–0,25 мм на рік, без локалізованої точкової коррозії.
Кількісна швидкість корозії в порівнянні з концентрацією тартрату
При 103 градусах (кипіння):
| Концентрація тартрату натрію (%) | Швидкість корозії (мм/рік) | Зовнішній вигляд поверхні | Механізм |
|---|---|---|---|
| 0 (лише вода) | 0.005–0.010 | Яскравий | пасивний |
| 1 | 0.03–0.06 | Легке травлення | змішаний |
| 3 | 0.08–0.15 | Рівномірне травлення | Комплексоутворення |
| 5 | 0.15–0.25 | Однорідний матовий | Комплексна домінанта |
| 10 | 0.20–0.35 | Однорідний матовий | Сильна комплексація |
Вплив температури та pH
| Температура (градус) | pH | Швидкість корозії тартрату 5% (мм/рік) |
|---|---|---|
| 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 |
Інженерні рекомендації
Для розчинів тартрату натрію при високій температурі прийняти рівномірну корозію як домінуючий механізм. Використовуйте більш товсті стінки (2,0–2,5 мм), щоб забезпечити допуск до корозії. Титан класу 7 не дає переваг, оскільки паладій не впливає на утворення тартратних комплексів. Розуміючи механізм комплексоутворення тартрату, інженер вибирає відповідну товщину стінки для рівномірної корозії.
