สำหรับแท่งความร้อนไทเทเนียมที่ใช้อุ่นสารละลายโซเดียมไทโอไซยาเนต 30% ที่ 80 องศา แอนไอออนของไทโอไซยาเนตจะยับยั้งคลอไรด์-ที่ชักนำให้เกิดรูพรุนได้อย่างไร

พบว่าไทโอไซยาเนตแอนไอออน (SCN{0}}) ดูดซับอย่างแรงบนพื้นผิวไทเทเนียมในโซเดียมไทโอไซยาเนต (NaSCN) 30% ที่ 80 องศาเพื่อสร้างเกราะป้องกัน ไอออน Cl- แข่งขันกับ SCN- เพื่อหาตำแหน่งการดูดซับบนพื้นผิว SCN- มีสัมพรรคภาพการดูดซับสูงกว่า Cl- ดังนั้น จึงแทนที่คลอไรด์จากพื้นผิวและป้องกันการเกิดรูพรุนที่เกิดจากคลอไรด์- ประสิทธิภาพการยับยั้งจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของ SCN- . Pitting จะถูกระงับโดยสิ้นเชิงเมื่ออัตราส่วนโมลาร์ SCN- / Cl- สูงกว่า 2 สารเคลือบป้องกันเป็นสารเชิงซ้อนไทโอไซยาเนต- ซึ่งป้องกันการแทรกซึมของคลอไรด์สู่พื้นผิวโลหะ

กลไกการดูดซับแบบแข่งขันและการยับยั้งการเกิดรูพรุน

ไทโอไซยาเนตเป็นเบสอ่อนซึ่งเกาะติดอย่างแน่นหนากับโควาเลนต์กับอะตอมที่พื้นผิวของไทเทเนียม คลอไรด์เป็นฐานแข็งและก่อให้เกิดจุดเชื่อมต่อไฟฟ้าสถิตที่อ่อนกว่า ในสารละลายผสม SCN⁻ จะดูดซับและปิดกั้นบริเวณพื้นผิวที่จะมีคลอไรด์ได้เป็นพิเศษ ชั้น SCN ที่สะสมอยู่ยังปรับเปลี่ยนประจุที่พื้นผิวและขับไล่ไอออนคลอไรด์อีกด้วย การยับยั้งเป็นไปตามไอโซเทอร์มของแลงมัวร์ θ  K[SCN  ] 1  K[SCN  ] (1) โดยที่ θ คือความครอบคลุมพื้นผิว และ K คือค่าคงที่สมดุลการดูดซับ

การยับยั้งการเกิดหลุมเชิงปริมาณตามฟังก์ชันของอัตราส่วน SCN- / Cl-

ข้อมูลต่อไปนี้จัดทำขึ้นสำหรับไทเทเนียมเกรด 2 โดยการทดสอบแบบควบคุมในสารละลาย Cl- 1,000 ppm ที่ 80 องศา และความเข้มข้น SCN- ต่างๆ เป็นเวลา 500 ชั่วโมง SCN - /Cl - อัตราส่วนฟันกราม 0 (0 ppm SCN - ) ความหนาแน่นของรูเจาะ 50-150 pits/cm 2 ความลึกของหลุมสูงสุด 200-500 ไมครอน ความหนาแน่นของรูพรุนที่อัตราส่วน 0.5 (500 ppm SCN-) คือ 10-30 หลุม/ซม.2 และความลึกของหลุมคือ 50-100 µm ความหนาแน่นของหลุมคือ 2-10 พิท/ซม. 2 และความลึกของหลุมคือ 10-30 µm ที่อัตราส่วน 1.0 (1,000 ppm SCN -) อัตราส่วน 2.0 (2,000 ppm SCN-) มีความหนาแน่นของหลุมที่ 0 หลุม/ซม.2 และความลึกของหลุมที่ 0µm (การป้องกันที่สมบูรณ์) ที่อัตราส่วน 5.0 (5,000 ppm SCN -) ความหนาแน่นของหลุมคือ 0 และความลึกของหลุมคือ 0

อัตราส่วนวิกฤตเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและความเข้มข้นของคลอไรด์

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อัตราส่วนขั้นต่ำของ SCN-/Cl- เพื่อการปกป้องเต็มรูปแบบจะเพิ่มขึ้น ที่ 40 องศา อัตราส่วนคือ 0.8 ที่ 60 องศา อัตราส่วนคือ 1.2 อัตราส่วนคือ 2.0 ที่ 80 องศา อัตราส่วนที่ 100 องศาคือ 3.0 อัตราส่วนที่ต้องการยังเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของคลอไรด์ ที่ 500 ppm Cl⁻ อัตราส่วนคือ 1.5 ที่ 1,000 ppm Cl⁻ อัตราส่วนคือ 2.0 และที่ 5,000 ppm Cl⁻ อัตราส่วนคือ 3.0

ไทโอไซยาเนต: ความลับในการป้องกันการเกิดบ่อคลอไรด์

ตารางต่อไปนี้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับความเข้มข้นของ SCN⁻ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรูพรุน{0}}ที่เกิดจากคลอไรด์บนเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมเกรด 2 ที่ทำงานที่ 80 องศา

ความเข้มข้นของคลอไรด์, ppm SCN ขั้นต่ำ - เพื่อการป้องกันที่สมบูรณ์, ppmSCN⁻ (ppm) แนะนำ SCN-/Cl- อัตราส่วนโมล 100 200 300 2.0 250 500 750 2.0 500 1,000 1,500 2.0 1,000 2,000 3,000 2.0 2,000 4,000 6,000 2.0 5,000 10,000 15,000 2.0 วิศวกรรมที่อยู่นอกเหนือการควบคุมความเข้มข้นของไทโอไซยาเนต

เกรดของไทเทเนียมเป็นตัวกำหนดความเข้มข้นของ SCN⁻ ที่จำเป็น เกรด 7 (แพลเลเดียมเสถียร) มีความต้องการต่ำกว่า (อัตราส่วน 1.0-1.5 SCN-/Cl- ที่ 80 C) เนื่องจากมีพื้นผิวที่หรูหรากว่า ความหนาของผนังช่วยให้สามารถเจาะหลุมได้หากการยับยั้งไม่เสร็จสมบูรณ์ ความคงตัวของ SCN- ขึ้นอยู่กับ pH ที่ pH < 4 SCN- ไฮโดรไลซ์เป็น HCN และสูญหายไป SCN⁻ มีความเสถียรที่ pH > 10 สารออกซิไดซ์ (เช่น Fe³⁺) สามารถออกซิไดซ์ SCN⁻ ให้เป็นซัลเฟต จึงลดการยับยั้งได้

ข้อมูลจำเพาะที่ได้รับการแจ้ง

สำหรับแท่งความร้อนไทเทเนียมในโซเดียมไทโอไซยาเนต 30% ที่ 80 องศาที่มีการปนเปื้อนของคลอไรด์ ควรรักษาอัตราส่วนโมลาร์ SCN-/Cl- ให้สูงกว่า 2.0 เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดหลุม หากปริมาณคลอไรด์ไม่แน่นอน ให้ใช้ SCN- ที่ 5,000 ppm (0.5%) เป็นตัวยับยั้งทั่วไป การไทเทรตรายสัปดาห์เพื่อตรวจสอบความเข้มข้นของ SCN- หากอัตราส่วนต่ำกว่า 2.0 ให้เติมโซเดียมไทโอไซยาเนต สำหรับเครื่องทำความร้อนที่มีอยู่ซึ่งมีรูพรุน ให้เพิ่มความเข้มข้นของ SCN⁻ สูงถึง 10,000 ppm ในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อทำให้พื้นผิวกลับคืนสภาพเดิม วิศวกรใช้ไทโอไซยาเนตเป็นตัวดูดซับที่แข่งขันได้เพื่อปกป้องเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมจากการเกิดรูพรุนของคลอไรด์