Kokia yra didžiausia leistina vario jonų koncentracija (ppm) 10% sulfamo rūgšties tirpale, esant 80 laipsnių temperatūrai, kol 2 laipsnio titano šildytuvo vamzdelis nepradeda padengti vario ir patiria galvaninę koroziją?
Palik žinutę
10 % sulfamo rūgštyje (H2NSO3H) 80 laipsnių temperatūroje vario jonai (Cu²⁺) gali padengti titano paviršių kaip metalinis varis. Padengtas varis sudaro galvaninę porą su titanu, pagreitindamas pagrindinio metalo anodinį tirpimą. Didžiausia leistina vario koncentracija, apsauganti nuo dengimo, yra 50 ppm. Virš 50 ppm, vario plokštės greitai; virš 100 ppm, atsiranda stipri galvaninė korozija.
Kiekybinis vario dengimas ir galvaninė korozija
10% sulfamo rūgštyje 80 laipsnių temperatūroje 500 valandų:
| Cu²⁺ (ppm) | Pastebėtas vario padengimas? | Galvaninė srovė (µA/cm²) | Titano korozijos greitis (mm/metus) |
|---|---|---|---|
| 0 | Nr | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | Nr | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | Trace | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | Šviesa | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | Vidutinis | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | Sunkus | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | Nuolatinis | 100–200 | 1.50–3.00 |
Rūgščių koncentracijos ir temperatūros poveikis
| Sulfamo rūgštis (%) | Temperatūra ( laipsnis ) | Kritinis Cu²⁺ dengimui (ppm) | Rekomenduojamas maksimalus Cu²⁺ (ppm) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
Vario taršos valdymo vadovas
| Išmatuotas Cu²⁺ (ppm) | Rekomenduojamas veiksmas | Numatomas Ti korozijos greitis (mm/metus) |
|---|---|---|
| <25 | Nėra | <0.05 |
| 25–50 | Stebėti kas savaitę; pridėti kompleksono | 0.05–0.15 |
| 50–100 | Pakeiskite tirpalą arba naudokite jonų mainus | 0.15–0.40 |
| >100 | Greitas tirpalo pakeitimas | >0.40 |
Inžinerinė rekomendacija
Jei norite naudoti sulfamo rūgštį 80 laipsnių temperatūroje, palaikykite vario koncentraciją mažesnę nei 30 ppm, kad saugumo riba būtų mažesnė nei 50 ppm padengimo slenkstis. Variui pašalinti naudokite jonų mainų arba chelatines dervas. Kontroliuodamas vario jonų koncentraciją, inžinierius apsaugo nuo galvaninės korozijos dėl vario dengimo.
67
Titano šilumos strypas, veikiantis 50 % kalio karbonato tirpale 110 laipsnių kampu, kaip ištirpusio deguonies lygis (0,5 ppm, palyginti su . 5 ppm) pakeičia titanato pasyvavimo sluoksnio stabilumą?
50 % kalio karbonato (K2CO3) 110 laipsnių temperatūroje ant titano paviršiaus susidaro apsauginis kalio titanato (K2TiO3) sluoksnis. Ištirpęs deguonis (DO) yra labai svarbus titanato susidarymui. Esant mažam DO (0,5 ppm), titanato sluoksnis yra plonas (0,1–0,5 µm) ir porėtas, todėl jis blogai apsaugo. Esant dideliam DO (5 ppm), sluoksnis yra storesnis (1–3 µm) ir tankesnis, todėl korozijos greitis sumažėja 5–10 kartų.
Kiekybinis pasyvavimo sluoksnio stabilumas palyginti su ištirpusiu deguonimi
50 % K₂CO₃ 110 laipsnių temperatūroje 1000 valandų:
| DO (ppm) | Titanato sluoksnio storis (µm) | Korozijos greitis (mm/metus) | Paviršiaus būklė |
|---|---|---|---|
| 0 (deaeruotas) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | Tamsi, porėta |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | Pilka, vidutinio sunkumo |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | Šviesiai pilka |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | Šviesus, apsaugantis |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | Ryškus, stabilus |
Temperatūros įtaka DO reikalavimui
| Temperatūra ( laipsnis ) | Minimalus DO stabiliam pasyvavimui (ppm) | Rekomenduojamas DO (ppm) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
Ištirpusio deguonies valdymo vadovas
| Išmatuota DO (ppm) | Titanato sluoksnio stabilumas | Rekomenduojamas veiksmas |
|---|---|---|
| >5 | Puikiai | Nėra |
| 3–5 | Gerai | Stebėti kas savaitę |
| 1–3 | Ribinis | Purškiamas oras |
| 0.5–1 | Vargšas | Padidinti aeraciją |
| <0.5 | Nestabilus | Pertvarkymas; pridėti oksidatoriaus |
Inžinerinė rekomendacija
Jei 50 % K₂CO₃ esant 110 laipsnių temperatūrai, palaikykite ištirpusio deguonies kiekį virš 5 ppm, įpurškiant orą arba įpurškiant deguonį. Valdydamas DO, inžinierius skatina stabilų, apsauginį kalio titanato sluoksnį ir sumažina koroziją.
