Kiedy tytanowy pręt grzejny klasy 7 zostanie wystawiony na działanie 0,2% roztworu nadtlenku wodoru w temperaturze 60 stopni, jak zmienia się szybkość katalitycznego rozkładu H₂O₂, gdy powierzchnia palladu pokrywa się pęcherzykami tlenu?

Stop tytanu klasy 7 zawiera 0,12-0,25% palladu, który jest dobrym katalizatorem rozkładu nadtlenku wodoru: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 . Początkowa szybkość rozkładu w temperaturze 60 stopni jest wysoka, w wyniku czego powstają pęcherzyki tlenu, które przyklejają się do powierzchni bogatej w pallad. Pęcherzyki blokują aktywne miejsca katalityczne, a szybkość rozkładu spada o 50–80% w ciągu 24 godzin. Pasywacja powierzchni palladem za pomocą pęcherzyków tlenu jest odwracalna po oczyszczeniu.

Czas a ilościowa szybkość rozkładu

Na tytanie klasy 7 w 0,2% H₂O₂ w temperaturze 60 stopni:

Szybkość wydzielania O2 (ml/cm2.godz.) Względna aktywność katalityczna (%) 0.5 2-5 100 2 1.5-3 70 6 1-2 50 12 0.5-1.5 30 24 0.3-1 20 48 0.2-0.8 15 Wpływ stężenia i temperatury H2O2

H 2 O 2 (%) Temperatura (stopnie) Szybkość początkowa (ml/cm 2 . godzina) Szybkość po 24 godzinach (ml/cm 2 (godzina) Współczynnik dezaktywacji 0.1 60 1~3 0.2~0.6 5× 0.2 60 2~5 0.3~1 5× 0.5 60 5~10 0.8~2 5× 0.2 40 1~2 0.2~0.5 5× 0.2 80 5~10 1~2 5× Przewodnik po zarządzaniu pęcherzykami tlenu

Wymagana stabilność H2O2 Zalecane działanie Aktywność katalizatora Utrzymana
Wysoki (minimalny rozkład) Stopień 2 (bez Pd) Zastosowanie Nie dotyczy
Umiarkowany (pewna dezintegracja jest OK) Stopień 7 – toleruje dezaktywację 20% po 24 h
Czyszczenie okresowe Wytrzyj lub wypłucz powierzchnię grzejnika. Przywróć do pełnej wytrzymałości
Ciągła, wysoka stabilność H₂O₂ hamowana przez kwas fosforowy 80% redukcja rozkładu
Rekomendacja dla Inżynierii

W roztworach H2O2, gdzie rozkład jest niepożądany, należy stosować tytan klasy 2 zamiast klasy 7. Jeśli wymagany jest stopień 7, często przecieraj powierzchnię, aby usunąć pęcherzyki tlenu. Znając rozkład-katalizowany palladem i dezaktywację pęcherzyków, inżynier wybiera właściwy gatunek tytanu.