Pagrindinis puslapis / Pramonės žinių enciklopedija/ Turinys Kai 2 laipsnio titano šildytuvas naudojamas 50 % natrio acetato tirpalui pašildyti 90 laipsnių kampu, kokia yra didžiausia leistina acto rūgšties priemaiša (ppm), kol vandenilio evoliucija nesukelia pūslių?

Natrio acetatas (CH3COONa) 50%, esant 90 laipsnių, tekstilės dažymui ir buferiui. Tirpalas yra šarminis (pH 8–9). PH sumažėja dėl acto rūgšties priemaišų dėl hidrolizės arba užteršimo. Kai pH žemesnis nei 5, pasyvi titano danga tampa nestabili ir katodinis procesas keičiasi nuo deguonies redukcijos iki vandenilio išsiskyrimo. Atominis vandenilis gali patekti į titano gardelę ir sukurti molekulinį vandenilį vidiniuose tarpuose, todėl paviršiuje gali susidaryti pūslės. Didžiausia acto rūgšties priemaiša yra 500 ppm (0,05%), kad būtų išvengta vandenilio pūslių susidarymo. Virš šio lygio pH yra<5 and blisters occur within 100–500 hours.

Vandenilio pūslių susidarymas acetato tirpaluose{0}}mechanizmas

Katodinis procesas šarminiame natrio acetate yra deguonies redukcija, o ne vandenilio atomų susidarymas. Acto rūgštis mažina pH: CH3COOH → CH3COO⁻ + H⁺. Esant pH < 5, termodinamiškai palankesnė vandenilio išsiskyrimo reakcija 2H⁺ + 2e⁻ → H₂. Atominis vandenilio tarpinis produktas (H) susidaro titano paviršiuje. Dalis atominio vandenilio rekombinuojasi į H_2 dujas, bet dalis difunduoja į titano gardelę. Vandenilio atomai difunduoja į vidinius tarpus, inkliuzus ar grūdelių ribas ir ten rekombinuojasi, kad susidarytų H_2 dujos. Padidėja dujų slėgis ir gali susidaryti paviršinės pūslės, kurios gali sprogti.

Kiekybinis pūslių susidarymas kaip acto rūgšties koncentracijos funkcija

Kontroliuojamas bandymas 50% natrio acetate 90 laipsnių temperatūroje 500 valandų su kintamomis acto rūgšties priemaišomis parodė šiuos dalykus. Kai acto rūgštis mažesnė nei 100 ppm, pH yra 8,5–9,0, vandenilis neišsiskiria, nėra pūslių, o paviršius yra šviesus. Esant 100–300 ppm pH yra 6,0–7,5, gali atsirasti vandenilio išsiskyrimo pėdsakų, bet nėra akivaizdžių pūslių. 300-500 ppm 5.0-6.0 300-500 val. Retkarčiais atsiranda mažų pūslelių (<0.5 mm diameter) 1-5 per cm2 Blister density At 500–1,000 ppm the pH is 4.0–5.0, considerable blistering is observed with blister size 0.5–2 mm, blister density is 5–20 per cm² and blistering starts within 100–300 hours. Blistering occurs at concentrations above 1,000 ppm at pH levels below 4.0 with blister size greater than 2 mm, blister density greater than 20 per cm² and initiation of blistering in 50–150 hours.

Temperatūros ir deguonies koncentracijos poveikis pūslių susidarymo slenksčiui

Didėjant temperatūrai, didžiausias leistinas acto rūgšties kiekis sumažėja. Leidžiama acto rūgštis esant 70 laipsnių temperatūrai yra 1000 ppm (0,1 %). 80 laipsnių kampu yra 750 ppm. 500 ppm esant 90 laipsnių kampui. 100 laipsnių temperatūroje jis yra 300 ppm. Tai yra 150 ppm esant 110 laipsnių. Slenksčiui įtakos turi ir ištirpusio deguonies kiekis. Esant mažesnėms acto rūgšties koncentracijoms, deaeruotuose tirpaluose susidaro pūslės, nes deguonies redukcija nekonkuruoja su vandenilio išsiskyrimu. Aeruoti tirpalai (O2 > 5 ppm) padidina leistiną acto rūgšties kiekį 30–50%.

Acto rūgšties priemaišų kontrolės natrio acetato šildytuve vadovas

Didžiausios leistinos acto rūgšties koncentracijos 2 laipsnio titano šildytuvuose 50 % natrio acetate esant 90 laipsnių temperatūrai nurodytos toliau esančioje lentelėje, atsižvelgiant į skirtingą tarnavimo laiką ir skirtingą leistiną pūslių susidarymą.

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6,0 Nėra Jokio 3–5 300–500 5.0–6,0 Mažas kas ketvirtis stebėjimas 1–3 500–800 4.5–5,0 Vidutinis Neutralizuoti natrio hidroksidu<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
Inžinerija be acto rūgšties kontrolės

Titano klasė turės įtakos atsparumui pūslių susidarymui. 7 laipsnis (stabilizuotas paladžiu) yra 3–5 kartus atsparesnis acto rūgščiai, nes paladis katalizuoja vandenilio rekombinaciją, taip sumažindamas į metalą patenkančio vandenilio kiekį. 12 klasė suteikia tarpinį tobulėjimą. Sienelės storis neapsaugo nuo pūslių susidarymo, tačiau storos sienos gali susidaryti daugiau pūslių prieš nutekėjimą. Reguliariai tikrinkite tirpalo pH. Jei pH yra mažesnis nei 7, įpilkite natrio hidroksido, kad padidintumėte pH. Leidžiama acto rūgšties riba|Azoto padengimas deguonies pašalinimui. Pridedamas oksidatorius, pvz., natrio nitritas (100 ppm), padidina slenkstį, skatindamas deguonies redukciją, o ne vandenilio išsiskyrimą.

Gerai informuotos{0}}specifikacijos kūrimas

Jei 2 laipsnio titano šildytuvas kaitina 50 % natrio acetato 90 °C temperatūroje, kad būtų užtikrinta mažesnė nei 500 ppm pūslių susidarymo riba, acto rūgšties priemaišų kiekis turėtų būti mažesnis nei 300 ppm. Kartą per savaitę patikrinkite pH. Jei jis nukrenta žemiau 7, įpilkite 0,1 procento natrio hidroksido, kad padidintumėte pH. Jei acto rūgšties yra daugiau nei 500 ppm, naudokite 7 klasės titaną arba įpilkite oksidatoriaus, pvz., 100 ppm natrio nitrito. Kas 3 mėnesius patikrinkite, ar ant šildytuvo paviršiaus nėra pūslių veikimo metu. Jei randate, neutralizuokite tirpalą ir pakeiskite šildytuvą. Inžinierius turi išlaikyti acto rūgšties priemaišų lygį žemiau 500 ppm, kad 2 laipsnio titano šildytuvuose, naudojamuose natrio acetatu, nesusidarytų vandenilio pūslės.