โซเดียมอะซิเตต (CH₃COONa) ที่ความเข้มข้น 50% และ 90 องศา ใช้ในการย้อมสิ่งทอและเป็นสารบัฟเฟอร์ สารละลายเป็นด่าง (pH 8–9) การเจือปนของกรดอะซิติกจากการไฮโดรไลซิสหรือการปนเปื้อนจะทำให้ค่า pH ต่ำลง เมื่อค่า pH ลดลงต่ำกว่า 5 ฟิล์มพาสซีฟไทเทเนียมจะไม่เสถียร และปฏิกิริยาแคโทดเปลี่ยนจากการลดออกซิเจนไปเป็นการวิวัฒนาการของไฮโดรเจน อะตอมไฮโดรเจนสามารถแพร่กระจายเข้าไปในโครงตาข่ายไทเทเนียมและก่อตัวเป็นโมเลกุลไฮโดรเจนที่ช่องว่างภายใน ทำให้เกิดฟองบนพื้นผิว ค่าเจือปนของกรดอะซิติกสูงสุดที่อนุญาตเพื่อป้องกันการพองตัวของไฮโดรเจนคือ 500 ppm (0.05%) หากสูงกว่าระดับนี้ ค่า pH จะลดลงต่ำกว่า 5 และเกิดตุ่มพองภายใน 100–500 ชั่วโมง

กลไกการพองตัวของไฮโดรเจนในสารละลายอะซิเตต

ในอัลคาไลน์โซเดียมอะซิเตต ปฏิกิริยาแคโทดคือการลดออกซิเจน ซึ่งไม่สร้างอะตอมไฮโดรเจน กรดอะซิติกจะลดค่า pH: CH₃COOH → CH₃COO⁻ + H⁺ ที่ pH ต่ำกว่า 5 ปฏิกิริยาวิวัฒนาการของไฮโดรเจน 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ จะมีความเหมาะสมทางอุณหพลศาสตร์ อะตอมไฮโดรเจนตัวกลาง (H) ผลิตขึ้นที่พื้นผิวไทเทเนียม ไฮโดรเจนอะตอมบางส่วนรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อก่อตัวเป็นก๊าซH₂ แต่มีเศษส่วนบางส่วนกระจายเข้าไปในโครงตาข่ายไทเทเนียม อะตอมของไฮโดรเจนจะย้ายไปยังช่องว่างภายใน สิ่งเจือปน หรือขอบเขตของเมล็ดพืช ซึ่งพวกมันจะรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อสร้างก๊าซ H₂ แรงดันแก๊สสะสม ทำให้เกิดตุ่มที่พื้นผิวที่อาจแตกได้

การพองตัวเชิงปริมาณตามฟังก์ชันของความเข้มข้นของกรดอะซิติก

การทดสอบที่มีการควบคุมในโซเดียมอะซิเตต 50% โดยมีกรดอะซิติกเจือปนต่างกันที่ 90 องศาเป็นเวลา 500 ชั่วโมงได้ก่อให้เกิดสิ่งต่อไปนี้ ที่กรดอะซิติกต่ำกว่า 100 ppm ค่า pH อยู่ที่ 8.5–9.0 ไม่มีวิวัฒนาการของไฮโดรเจนเกิดขึ้น ไม่มีตุ่มพอง และพื้นผิวยังคงสว่าง ที่ 100–300 ppm ค่า pH อยู่ที่ 6.0–7.5 อาจเกิดการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนเล็กน้อย แต่ไม่มีตุ่มพองที่มองเห็นได้ปรากฏขึ้น ที่ 300–500 ppm ค่า pH อยู่ที่ 5.0–6.0 อาจมีตุ่มเล็กๆ เป็นครั้งคราว (<0.5 mm diameter) form after 300–500 hours, and the blister density is 1–5 per cm². At 500–1,000 ppm, the pH drops to 4.0–5.0, moderate blistering occurs with blister size 0.5–2 mm, blister density reaches 5–20 per cm², and blistering initiates within 100–300 hours. Above 1,000 ppm, the pH falls below 4.0, severe blistering occurs with blister size exceeding 2 mm, blister density exceeds 20 per cm², and blistering initiates within 50–150 hours.

อิทธิพลของอุณหภูมิและระดับออกซิเจนต่อเกณฑ์การพองตัว

The maximum allowable acetic acid decreases with increasing temperature. At 70°C, the allowable acetic acid is 1,000 ppm (0.1%). At 80°C, it is 750 ppm. At 90°C, it is 500 ppm. At 100°C, it is 300 ppm. At 110°C, it is 150 ppm. Dissolved oxygen level also affects the threshold; deaerated solutions cause blistering at lower acetic acid concentrations because oxygen reduction is not available to compete with hydrogen evolution. Aerated solutions (oxygen >5 ppm) ทำให้กรดอะซิติกที่ยอมรับได้เพิ่มขึ้น 30–50%

คู่มือการควบคุมการเจือปนของกรดอะซิติกสำหรับเครื่องทำความร้อนโซเดียมอะซิเตต

ตารางต่อไปนี้แสดงความเข้มข้นของกรดอะซิติกสูงสุดที่อนุญาตสำหรับเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมเกรด 2 ในโซเดียมอะซิเตต 50% ที่ 90 องศา ขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานที่ต้องการและความทนทานต่อการเกิดพอง

วิศวกรรมที่เหนือกว่าการควบคุมกรดอะซิติก

เกรดไทเทเนียมส่งผลต่อความต้านทานการพองตัว เกรด 7 (แพลเลเดียม-เสถียร) มีความทนทานต่อกรดอะซิติกสูงกว่า 3-5 เท่า เนื่องจากแพลเลเดียมเร่งปฏิกิริยาการรวมตัวของไฮโดรเจน ส่งผลให้ปริมาณไฮโดรเจนที่เข้าสู่โลหะลดลง ชั้นประถมศึกษาปีที่ 12 มีการปรับปรุงระดับกลาง ความหนาของผนังไม่ได้ป้องกันการพุพอง แต่ผนังหนาสามารถทนต่อตุ่มได้มากขึ้นก่อนที่จะรั่วซึม ควรตรวจสอบค่า pH ของสารละลายทุกสัปดาห์ ถ้า pH ต่ำกว่า 7 ให้เติมโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อเพิ่ม การปกคลุมไนโตรเจนเพื่อแยกออกซิเจนจะช่วยลดเกณฑ์กรดอะซิติกที่อนุญาต การเติมสารออกซิแดนท์ เช่น โซเดียมไนไตรท์ (100 ppm) จะเพิ่มเกณฑ์โดยการส่งเสริมการลดออกซิเจนมากกว่าการวิวัฒนาการของไฮโดรเจน

จัดทำข้อกำหนดเฉพาะ

สำหรับเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมเกรด 2 ใช้ในการให้ความร้อนโซเดียมอะซิเตท 50% ที่ 90 องศา รักษาความเจือปนของกรดอะซิติกให้ต่ำกว่า 300 ppm เพื่อให้มีความปลอดภัยต่ำกว่าเกณฑ์การพองตัวที่ 500 ppm ตรวจสอบค่า pH รายสัปดาห์ หาก pH ลดลงต่ำกว่า 7 ให้เติมโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.1% เพื่อคืนความเป็นด่าง สำหรับการใช้งานที่ระดับกรดอะซิติกเกิน 500 ppm ให้ระบุไทเทเนียมเกรด 7 หรือเติมสารออกซิแดนท์ เช่น โซเดียมไนไตรท์ 100 ppm ระหว่างการใช้งาน ให้ตรวจสอบพื้นผิวเครื่องทำความร้อนว่ามีตุ่มพองทุกๆ 3 เดือนหรือไม่ หากพบแผลพุพอง ให้ทำให้สารละลายเป็นกลางและเปลี่ยนเครื่องทำความร้อน ด้วยการควบคุมความไม่บริสุทธิ์ของกรดอะซิติกให้ต่ำกว่า 500 ppm วิศวกรจะป้องกันการพองตัวของไฮโดรเจนของเครื่องทำความร้อนไทเทเนียมเกรด 2 ในบริการโซเดียมอะซิเตต