สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ไทเทเนียมในสารละลายโซเดียมเพอร์ซัลเฟต 5% ที่ 50 องศา เหตุใดไอออนเพอร์ซัลเฟตจึงไม่ผ่านไทเทเนียมแม้จะเป็นตัวออกซิไดเซอร์ที่แรง และทำให้เกิดการละลายแบบทรานส์พาสซีฟแทน
ฝากข้อความ
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 เทียบกับ SCE) โดยที่ฟิล์มพาสซีฟแตกตัวและไทเทเนียมละลายเป็น Ti⁴⁺ ในอัตรา 0.2–0.5 มม. ต่อปี
อัตราการกัดกร่อนเชิงปริมาณเทียบกับความเข้มข้นของเพอร์ซัลเฟต
ใน Na₂S₂O₈ ที่ 50 องศา เป็นเวลา 500 ชั่วโมง:
| ความเข้มข้นของเพอร์ซัลเฟต (%) | อัตราการกัดกร่อน (มม./ปี) | ศักยภาพพื้นผิว (V เทียบกับ SCE) | กลไก |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.005–0.010 | 0.2–0.5 | เฉยๆ |
| 1 | 0.05–0.12 | 1.2–1.5 | ผสม |
| 3 | 0.12–0.25 | 1.5–1.7 | การโจมตีแบบพาสซีฟ |
| 5 | 0.20–0.40 | 1.7–1.9 | ทรานพาสซีฟ |
| 10 | 0.35–0.60 | 1.8–2.0 | ทะลุทะลวงอย่างรุนแรง |
ผลของอุณหภูมิต่อการเปลี่ยนผ่านแบบพาสซีฟ
| อุณหภูมิ (องศา) | เพอร์ซัลเฟต 5% – อัตราการกัดกร่อน (มม./ปี) | กลไก |
|---|---|---|
| 25 | 0.10–0.20 | ทรานพาสซีฟ |
| 40 | 0.15–0.30 | ทรานพาสซีฟ |
| 50 | 0.20–0.40 | ทรานพาสซีฟ |
| 60 | 0.30–0.60 | รุนแรง |
ข้อเสนอแนะทางวิศวกรรม
สำหรับสารละลายเพอร์ซัลเฟต ไม่แนะนำให้ใช้ไทเทเนียมเนื่องจากมีการละลายแบบทะลุผ่าน ใช้เครื่องทำความร้อนหรือแทนทาลัมเคลือบ PTFE- หากต้องใช้ไทเทเนียม ให้ใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า 30 องศา และจำกัดเพอร์ซัลเฟตไว้<2%. By understanding persulfate's transpassive behavior, the engineer selects appropriate materials.
