עבור מחמם טבילה טיטניום בתמיסת 5% נתרן פרסולפט ב-50 מעלות, מדוע יון הפרסולפט אינו פסיבי טיטניום למרות היותו מחמצן חזק, ובמקום זאת גורם להתמוססות טרנספאסיבית?
השאר הודעה
Sodium persulfate (Na₂S₂O₈) is a strong oxidizer (E° = 2.01 V for S₂O₈²⁻/SO₄²⁻), stronger than nitric acid. However, on titanium, persulfate causes transpassive dissolution rather than stable passivation. At 50°C, the high oxidation potential shifts the titanium surface into the transpassive region (>1.8 V לעומת SCE), כאשר הסרט הפסיבי מתפרק וטיטניום מתמוסס כ-Ti⁴⁺ בקצבים של 0.2-0.5 מ"מ בשנה.
שיעור קורוזיה כמותי לעומת ריכוז פרסולפט
ב-Na₂S₂O₈ ב-50 מעלות למשך 500 שעות:
| ריכוז פרסולפט (%) | שיעור קורוזיה (מ"מ/שנה) | פוטנציאל פני השטח (V לעומת SCE) | מַנגָנוֹן |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.005–0.010 | 0.2–0.5 | פַּסִיבִי |
| 1 | 0.05–0.12 | 1.2–1.5 | מְעוּרָב |
| 3 | 0.12–0.25 | 1.5–1.7 | התחלה טרנספסיבית |
| 5 | 0.20–0.40 | 1.7–1.9 | טרנספסיבית |
| 10 | 0.35–0.60 | 1.8–2.0 | טרנספסיב חמור |
השפעת הטמפרטורה על מעבר טרנספאסיבי
| טמפרטורה (מעלה) | 5% פרסולפט - שיעור קורוזיה (מ"מ/שנה) | מַנגָנוֹן |
|---|---|---|
| 25 | 0.10–0.20 | טרנספסיבית |
| 40 | 0.15–0.30 | טרנספסיבית |
| 50 | 0.20–0.40 | טרנספסיבית |
| 60 | 0.30–0.60 | חָמוּר |
המלצה הנדסית
עבור תמיסות פרסולפט, טיטניום אינו מומלץ עקב פירוק טרנספאסיבי. השתמש בתנורי חימום בציפוי PTFE- או בטנטלום. אם יש להשתמש בטיטניום, פעל מתחת ל-30 מעלות והגביל את הפרסולפט ל<2%. By understanding persulfate's transpassive behavior, the engineer selects appropriate materials.
