เมื่อใช้เครื่องทำความร้อนแบบปลอกไทเทเนียมในการต้มสารละลายโซเดียมทาร์เตรต 5% ที่ 103 องศา เหตุใดไอออนไทเทเนียมที่ซับซ้อนของทาร์เทรตไอออนจึงป้องกันการส่งผ่านกลับ ซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนสม่ำเสมอที่ 0.2 มม. ต่อปี
ฝากข้อความ
ในโซเดียมทาร์เตรต 5% ที่ 103 องศา ไอออนของทาร์เทรต (C₄H₄O₆²⁻) เป็นสารคีเลตที่แข็งแกร่งสำหรับไทเทเนียม ซึ่งแตกต่างจากคลอไรด์หรือฟลูออไรด์ที่ทำให้เกิดรูพรุน ทาร์เทรตจะสร้างสารเชิงซ้อนทาร์เทรตไทเทเนียมที่ละลายน้ำได้-: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻ สารเชิงซ้อนนี้จะกำจัดไอออน Ti⁴⁺ ออกจากพื้นผิวในขณะที่ก่อตัวขึ้น เพื่อป้องกันการก่อตัวของฟิล์มพาสซีฟที่เสถียร หากไม่มีฟิล์มป้องกัน ไทเทเนียมจะกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอในอัตราคงที่ที่ 0.15–0.25 มม. ต่อปี โดยไม่มีรูพรุนเฉพาะจุด
อัตราการกัดกร่อนเชิงปริมาณเทียบกับความเข้มข้นของทาร์เทรต
ที่ 103 องศา (เดือด):
| ความเข้มข้นของโซเดียมทาร์เทรต (%) | อัตราการกัดกร่อน (มม./ปี) | ลักษณะพื้นผิว | กลไก |
|---|---|---|---|
| 0 (น้ำเท่านั้น) | 0.005–0.010 | สว่าง | เฉยๆ |
| 1 | 0.03–0.06 | การแกะสลักด้วยแสง | ผสม |
| 3 | 0.08–0.15 | การแกะสลักสม่ำเสมอ | คอมเพล็กซ์ |
| 5 | 0.15–0.25 | เนื้อแมทสม่ำเสมอ | คอมเพล็กซ์โดดเด่น |
| 10 | 0.20–0.35 | เนื้อแมทสม่ำเสมอ | ซับซ้อนอย่างรุนแรง |
ผลของอุณหภูมิและ pH
| อุณหภูมิ (องศา) | ค่า pH | อัตราการกัดกร่อนของทาร์เทรต 5% (มม./ปี) |
|---|---|---|
| 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 |
ข้อเสนอแนะทางวิศวกรรม
สำหรับสารละลายโซเดียมทาร์เตรตที่อุณหภูมิสูง ยอมรับการกัดกร่อนที่สม่ำเสมอเป็นกลไกหลัก ใช้ผนังที่หนาขึ้น (2.0–2.5 มม.) เพื่อเผื่อการกัดกร่อน ไทเทเนียมเกรด 7 ไม่มีข้อได้เปรียบใดๆ เนื่องจากแพลเลเดียมไม่ได้รับผลกระทบจากการสร้างสารเชิงซ้อนของทาร์เทรต ด้วยการทำความเข้าใจกลไกการเกิดซ้อนของทาร์เทรต วิศวกรจึงเลือกความหนาของผนังที่เหมาะสมสำหรับการกัดกร่อนที่สม่ำเสมอ
