Per a un escalfador d'immersió de titani en una solució de persulfat de sodi al 5% a 50 graus, per què l'ió persulfat no passiva el titani tot i ser un oxidant fort i, en canvi, provoca una dissolució transpassiva?
Deixa un missatge
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 vs. SCE), on la pel·lícula passiva es trenca i el titani es dissol com a Ti⁴⁺ a velocitats de 0,2-0,5 mm per any.
Taxa de corrosió quantitativa vs. concentració de persulfat
En Na₂S₂O₈ a 50 graus durant 500 hores:
| Concentració de persulfat (%) | Taxa de corrosió (mm/any) | Potencial de superfície (V vs. SCE) | Mecanisme |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.005–0.010 | 0.2–0.5 | Passiva |
| 1 | 0.05–0.12 | 1.2–1.5 | Mixt |
| 3 | 0.12–0.25 | 1.5–1.7 | Inici transpassiu |
| 5 | 0.20–0.40 | 1.7–1.9 | Transpassiu |
| 10 | 0.35–0.60 | 1.8–2.0 | Transpassiu greu |
Efecte de la temperatura en la transició transpassiva
| Temperatura (graus) | 5% de persulfat - taxa de corrosió (mm/any) | Mecanisme |
|---|---|---|
| 25 | 0.10–0.20 | Transpassiu |
| 40 | 0.15–0.30 | Transpassiu |
| 50 | 0.20–0.40 | Transpassiu |
| 60 | 0.30–0.60 | Sever |
Recomanació d'enginyeria
Per a solucions de persulfat, el titani no es recomana a causa de la dissolució transpassiva. Utilitzeu escalfadors recoberts de PTFE-o tàntal. Si s'ha d'utilitzar titani, opereu per sota dels 30 graus i limiteu el persulfat a<2%. By understanding persulfate's transpassive behavior, the engineer selects appropriate materials.
