Kiedy do wrzenia 5% roztworu winianu sodu w temperaturze 103 stopni stosuje się grzejnik z płaszczem tytanowym, dlaczego jon winianu kompleksuje jony tytanu i zapobiega repasywacji, prowadząc do równomiernej korozji przy szybkości 0,2 mm rocznie?
Zostaw wiadomość
W 5% winianie sodu o temperaturze 103 stopni jon winianu (C₄H₄O₆²⁻) jest silnym środkiem chelatującym tytan. W przeciwieństwie do chlorków i fluorków, które powodują wżery, winian tworzy rozpuszczalne kompleksy-winianu tytanu: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻. To kompleksowanie usuwa jony Ti⁴⁺ z powierzchni w miarę ich powstawania, zapobiegając tworzeniu się stabilnej warstwy pasywnej. Bez warstwy ochronnej tytan koroduje równomiernie ze stałą szybkością 0,15–0,25 mm rocznie, bez miejscowych wżerów.
Ilościowy stopień korozji w funkcji stężenia winianu
W temperaturze 103 stopni (wrzenie):
| Stężenie winianu sodu (%) | Szybkość korozji (mm/rok) | Wygląd powierzchni | Mechanizm |
|---|---|---|---|
| 0 (tylko woda) | 0.005–0.010 | Jasny | Pasywny |
| 1 | 0.03–0.06 | Lekkie trawienie | Mieszany |
| 3 | 0.08–0.15 | Jednolite trawienie | Kompleksowanie |
| 5 | 0.15–0.25 | Jednolity mat | Dominacja kompleksowania |
| 10 | 0.20–0.35 | Jednolity mat | Ciężka kompleksacja |
Wpływ temperatury i pH
| Temperatura (stopnie) | pH | 5% stopień korozji winianu (mm/rok) |
|---|---|---|
| 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 |
Zalecenie inżynieryjne
W przypadku roztworów winianu sodu w wysokiej temperaturze za dominujący mechanizm należy przyjąć równomierną korozję. Aby zapewnić naddatek na korozję, należy zastosować grubsze ścianki (2,0–2,5 mm). Tytan klasy 7 nie oferuje żadnych korzyści, ponieważ pallad nie ma wpływu na kompleksowanie winianu. Rozumiejąc mechanizm kompleksowania winianu, inżynier wybiera odpowiednią grubość ścianki, aby zapewnić równomierną korozję.
