כאשר משתמשים במחמם נדן טיטניום כדי להרתיח תמיסה של 5% נתרן טרטרט ב-103 מעלות, מדוע יון הטרטרט מורכב יוני טיטניום ומונע רפסיבציה, מה שמוביל לקורוזיה אחידה ב-0.2 מ"מ בשנה?
השאר הודעה
ב-5% נתרן טרטרט ב-103 מעלות, יון הטרטרט (C₄H₄O₆²⁻) הוא חומר קלתי חזק לטיטניום. שלא כמו כלוריד או פלואוריד שגורמים להיווצרות חריצים, טרטרט יוצר קומפלקסים מסיסים של טיטניום-טרטרט: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻. קומפלקס זה מסיר יוני Ti⁴⁺ מהמשטח תוך כדי היווצרותם, ומונע היווצרות של סרט פסיבי יציב. ללא שכבת הגנה, הטיטניום נלחם באופן אחיד בקצב קבוע של 0.15-0.25 מ"מ בשנה, ללא פיתולים מקומיים.
שיעור קורוזיה כמותי לעומת ריכוז טרטרט
ב-103 מעלות (רתיחה):
| ריכוז נתרן טרטרט (%) | שיעור קורוזיה (מ"מ/שנה) | מראה פני השטח | מַנגָנוֹן |
|---|---|---|---|
| 0 (מים בלבד) | 0.005–0.010 | בָּהִיר | פַּסִיבִי |
| 1 | 0.03–0.06 | תחריט קל | מְעוּרָב |
| 3 | 0.08–0.15 | תחריט אחיד | מורכבות |
| 5 | 0.15–0.25 | מט אחיד | המורכבות דומיננטית |
| 10 | 0.20–0.35 | מט אחיד | סיבוך חמור |
השפעת הטמפרטורה וה-pH
| טמפרטורה (מעלה) | pH | שיעור קורוזיה של 5% טרטרט (מ"מ/שנה) |
|---|---|---|
| 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 |
המלצה הנדסית
עבור תמיסות נתרן טרטרט בטמפרטורה גבוהה, קבל קורוזיה אחידה כמנגנון הדומיננטי. השתמש בקירות עבים יותר (2.0-2.5 מ"מ) כדי לספק קצבת קורוזיה. טיטניום דרגה 7 אינו מציע יתרון מכיוון שהרכב הטרטרט אינו מושפע מפלדיום. על ידי הבנת מנגנון המורכבות של טרטרט, המהנדס בוחר את עובי הדופן המתאים לקורוזיה אחידה.
