Kai naudojamas 7 laipsnio titano apvalkalo šildytuvas, skirtas palaikyti 95 laipsnius 40 % amonio nitrato tirpale trąšų gamybai, kaip nitratų jonų redukcija esant katodiniam potencialui -0,8 V, palyginti su Ag/AgCl, pakeičia paviršiaus pH nuo 7 iki 10, o titanate skatinamas apsauginis sluoksnis?

Nitratų jonų redukcija NO₃⁻ + H₂O + 2e⁻ → NO₂⁻ + 2OH⁻ Esant 95 laipsniui 40 % amonio nitrate, esant katodinei apsaugai esant –0,8 V, palyginti su Ag/AgCl pH, Ag/AgCl. sukuria apsauginę natrio titanato (Na₂TiO₃) arba amonio titanato dangą. Korozijos greitis sumažinamas nuo 0,10 mm per metus (neapsaugotas) iki 0,01-0,03 mm per metus (apsaugotas). Titanato sluoksnis yra stabilus ir labai sukimba.

Pasyvavimo mechanizmas naudojant katodinę apsaugą

Cathodic current converts nitrate to nitrite and hydroxide. The hydroxide ions raise the ph. Titanium is passive at pH >9. Titanatinis sluoksnis susidaro TiO2 reaguojant su šarmu. Tai 1-5 µm storio danga, kuri neleidžia toliau rūdyti.

Kiekybinis korozijos greitis, palyginti su katodiniu potencialu

Katodinis potencialas (V ir Ag/AgCl) Paviršiaus pH korozijos greitis (mm/metai) Titanato sluoksnio storis (mikronais)
0 (neapsaugota) 7 0.08-0.15 0 -0.6 8-9 0.04-0.08 0.5-1
-0.7 9-10 0.02-0.05 1-2
-0.8 10-11 0.01-0.03 2-4
-0.9 11-12 0.005-0.015 3-5
Katodinės apsaugos vadovas

Tikslinis korozijos greitis (mm/metus) Mažiausias reikalingas katodinis potencialas (V vs Ag/AgCl) Numatomas tarnavimo laikas (1,5 mm siena)<0.08 -0.6 15 to 30 years <0.05 -0.7 30 to 50 years <0.03 -0.8 50 to 100 years
Informuotos specifikacijos rašymas

Titano šildytuvo katodinė apsauga amonio nitrate esant 95 laipsnių -0,8 V, palyginti su Ag/AgCl, buvo naudojama paviršiaus pH padidinimui ir apsauginiam titanato sluoksniui sukurti. Inžinierius kontroliuoja galimybę sumažinti koroziją.