עבור מחמם טבילה טיטניום דרגה 2 המשמש לחימום תמיסה של 5% נתרן גופרתי ב-40 מעלות, מדוע האניון הגופרתי (S²⁻) גורם לספיגה מהירה של מימן (200 עמודים לדקה לחודש) ולשבירות, בעוד שכלוריד באותו ריכוז גורם לגורות קלות בלבד?

טיטניום דרגה 2 ב-5% נתרן גופרתי ב-40 מעלות סופג מימן בקצב של 100-300 ppm/חודש ומתפרק תוך 1-3 חודשים. יון הגופרתי (S 2−) הוא חומר מפחית חזק ומעכב את הייצור של ציפוי TiO 2 מגן. התגובה הקתודית כוללת התפתחות מימן: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . סריג גביש מימן אטומי לטיטניום. לעומת זאת, כלוריד באותו ריכוז גורם לפיתרון קל בלבד (0.05-0.10 מ"מ לשנה) מכיוון שעדיין יכול להיווצר סרט פסיבי.

מנגנון של ספיגת מימן-של גופרית

סולפיד יגיב עם משטח הטיטניום כדי ליצור טיטניום גופרתי (TiS) שאינו מגן. פוטנציאל המעגל הפתוח- נע ל-0.8 עד -1.0 V לעומת Ag/AgCl, כאשר התגובה הקתודית השלטת היא התפתחות מימן. קצב ספיגת המימן קשור לתכולת הגופרית.

ספיגת מימן כמותית מול ריכוז גופרתי

ריכוז Na2S (%) H ספיגה (ppm/חודש) זמן עד 200 ppm H (חודשים מצב כשל 0.5 20-50 4-10 שבריריות 1.0 40-80 2.5-5 שבירה 2.0 60-120 1.7-3.3 שבירה 5.0 100-200 1-2 שבירה מהירה 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service

ריכוז סולפיד % חומר מומלץ אורך חיים צפוי (קיר 1.5 מ"מ)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 שנים
מפרט מושכל

אין להשתמש בתמיסות סולפיד עם טיטניום דרגה 2. השתמש בדרגה 7 (פלדיום מעכב ספיגת H) או בתנורי חימום מצופים PTFE. המהנדס בוחר חומרים עמידים להתפרקות מימן.