Ar gyfer Coil Gwresogi Titaniwm a Ddefnyddir i Gynnal 60 gradd mewn Ateb Sodiwm Thiosylffad 5%, Pa Amhuredd (Nitrad, Nitraid, neu Amonia) Sydd Mwyaf Ymosodol Tuag at y Ffilm Goddefol?

Defnyddir toddiannau o sodiwm thiosylffad (Na2S2O3) ar 60 gradd a chrynodiad o 5% mewn gosod ffotograffau, trwytholchi aur a dechlorineiddiad. Mae'r ffilm goddefol ar ditaniwm fel arfer yn sefydlog mewn thiosylffad pur. Fodd bynnag, gallai halogion o brosesau i fyny'r afon fel nitrad (NO3−), nitraid (NO2-) neu amonia (NH3) ansefydlogi'r ffilm. Ymhlith y rhain, nitraid yw'r halogi mwyaf ymosodol mewn thiosylffad ar 60 gradd, tuag at y ffilm goddefol titaniwm. Mae nitraid yn gweithredu fel asiant lleihau mewn amgylchiadau niwtral i asidig a gall leihau titaniwm ocsid i gyflyrau falens is, gan arwain o bosibl at safleoedd cyrydiad gweithredol. Mae nitrad yn llai ymosodol ac mae angen tymereddau uwch i'w leihau. Gall amonia gymhlethu ïonau titaniwm ond mae'n anfalaen mewn thiosylffad ar y tymheredd hwn.

Mecanwaith chwalu'r ffilm oddefol yn ôl nitraid

Mae ïonau nitraid (NO 2 −) yn cael eu rhydwytho ar yr arwyneb titaniwm yn yr adwaith NO 2 − + 6H + + 5e −=½N 2 + 3H 2 O mewn hydoddiant thiosylffad ar pH 7–8. Mae hyn yn defnyddio protonau ac felly'n cynyddu'r pH lleol. Fodd bynnag, yn bwysicach fyth, gall y gostyngiad canolraddol (NO) drosi TiO2 yn gemegol i Ti2O3 neu Ti. Mae gan yr ocsid isaf ddargludedd trydanol gwell a llai o wrthwynebiad i gyrydiad. Mae'r ffilm oddefol yn dod yn athraidd, gan golli ei natur amddiffynnol. Mae pitting yn cychwyn ar ddiffygion yn y ffilm. Mae nitraid tua 10 gwaith yn fwy ymosodol na nitrad, tra bod amonia tua 20 gwaith yn fwy ymosodol na nitraid ar yr un crynodiad.

Ymosodedd Meintiol o Amrywiol Ammhureddau mewn Ateb Thiosylffad

Mae ymddygiad cyrydiad titaniwm Gradd 2 wedi'i ddangos trwy brofion rheoledig gyda 5% o sodiwm thiosylffad ar 60 gradd C gyda pH 7.5 a 100 ppm o bob amhuredd wedi'i gyflwyno ar wahân dros gyfnod o 1,000 awr. Cyfradd cyrydu yw 0.005-0.010 mm y flwyddyn heb unrhyw dyllu a ffilm goddefol sefydlog, heb unrhyw amhuredd fel llinell sylfaen. Mae'r gyfradd cyrydiad yn cynyddu ychydig i 0.010-0.020 mm y flwyddyn ar 100 ppm nitrad, ond ni welir unrhyw dyllu, sy'n dangos ymosodol isel. Y gyfradd cyrydu yw 0.008-0.015 mm y flwyddyn ym mhresenoldeb 100 ppm amonia, heb dyllu, gan ffurfio cymhleth Ti(NH₃) ₆³⁺ hydawdd ond ar gyfradd araf, sy'n cynrychioli ymosodol isel i gymedrol. Ar 50 ppm nitraid mae'r gyfradd cyrydu'n cynyddu i 0.05–0.1 mm/flwyddyn gyda dwysedd tyllu o 5–10 pwll/cm² ar ôl 1000 awr sy'n dynodi ymosodedd cymedrol. Mae'r gyfradd cyrydiad yn uchel ar 0.15-0.30 mm y flwyddyn, 20-50 tyllau / cm² a dyfnder pwll o 0.1-0.3 mm ar 100 ppm nitraid. Ar 500 ppm o nitraid, y gyfradd cyrydu yw 0.50-1.00 mm y flwyddyn gyda thyllu difrifol nad yw'n dderbyniol.

Graddio Ymosodedd fel Swyddogaeth Crynodiad Amhuredd a pH

Mae gradd ymosodol amhuredd yn union yr un fath ar gyfer gwahanol grynodiadau a gwerthoedd pH. Ar 100 ppm amhuredd a pH 7.5 nitrad yn isel, amonia yn isel i gymedrol, a nitraid yn sylweddol. Ar amhuredd o 500 ppm a pH 7.5, mae nitrad yn gymedrol ar gyfradd cyrydu o 0.020–0.040 mm y flwyddyn a heb bylu, mae amonia yn isel i gymedrol ar gyfradd cyrydu o 0.020–0.035 mm y flwyddyn a gyda 0–5 pydew y cm², ac mae nitraid–1.0 yn ddifrifol ar gyfradd cyrydu – 1.0.0 mm y flwyddyn – 1.0 – 1.0 – yn ddifrifol ar gyfradd cyrydiad y flwyddyn. tyllu. Ar pH 9.0 gyda 100 ppm nitraid mae'r gyfradd cyrydiad yn gostwng i 0.080-0.150 mm y flwyddyn gyda dwysedd tyllu o 5-15 pwll y cm2 . Mae cynnydd pH yn lleihau ymosodedd nitraid . Ar pH 9.0 gyda 500 ppm nitraid mae'n 0.20-0.40 mm y flwyddyn gyda chryn dipyn o bylu.

Rheoli Amhuredd mewn Gwresogyddion Thiosylffad

Mae'r tabl isod yn dangos y lefelau uchaf a ganiateir ar gyfer amhureddau mewn gwresogyddion titaniwm Gradd 2 a ddefnyddir mewn 5% sodiwm thiosylffad ar 60 gradd am oes gwasanaeth 5 mlynedd, yn ogystal â monitro amleddau a thechnegau lliniaru.

Amhuredd Max. Crynhoad a Ganiateir (ppm) Monitro Amlder Lliniaru os Rhagorir ar Nitrad (NO₃⁻) 500 Misol gwanhau neu ailosod datrysiad
Ammonia (NH3) 200 Monthly Raise pH to >8 (yn lleihau effaith amonia)
Nitraid (NO2-) 20 Wythnosol Ychwanegu sodiwm azid (10 ppm) i ddileu nitraidau
Peirianneg Y tu hwnt i Reoli Amhureddau a Dewis Graddau

Mae goddefgarwch halogiad nitraid yn dibynnu ar radd titaniwm. Mae gan Radd 7 (palladiwm sefydlogi) 2-3 gwaith yn well goddefgarwch nitraid, gan ganiatáu uchafswm o 50 ppm am fywyd gwasanaeth 5 mlynedd, gan fod nitraid yn cael ei leihau i nwy nitrogen gan gatalysis palladiwm heb niwed i'r ffilm. Mae gan Radd 12 gynnydd canolradd. Mae trwch wal yn darparu lwfans cyrydiad. Mae wal 2.0 mm gyda thyllu ar 0.15 mm/flwyddyn o 100 ppm nitraid yn byw 13 mlynedd. Mae pH y thiosylffad yn bwysig. Mae cadw'r pH dros 8 yn lleihau ymosodedd nitraid yn fawr trwy drawsnewid rhywfaint o NO₂⁻ i'r NO₃⁻ llai ymosodol. Mae synthesis nitraid o leihad nitrad yn cael ei leihau gan wasgaru nitrogen i ddileu ocsigen. Ychwanegwch 100 ppm sylffit sodiwm o bryd i'w gilydd i leihau nitraid i nwy nitrogen.

Manyleb wedi'i hysbysu

Ar gyfer coil gwresogi titaniwm mewn 5% sodiwm thiosylffad ar 60 gradd, mae angen cadw'r crynodiad nitraid o dan 20 ppm ar gyfer Gradd 2 neu'n is na 50 ppm ar gyfer Gradd 7. Ateb gwirio wythnosol gan ddefnyddio cromatograffaeth ïon neu stribedi prawf nitraid. Gosodwch hidlydd carbon yn y cyflenwad dŵr i gael gwared ar nitrad a nitraid cyn ychwanegu thiosylffad. Os yw lefel y nitraid yn y system rhwng 20 a 100 ppm, ychwanegwch 10 ppm o sodiwm azide neu 100 ppm o sodiwm sylffit i ddinistrio'r nitraid neu godi'r pH i 9 gyda sodiwm hydrocsid. Gall y peiriannydd atal y ffilm goddefol rhag chwalu a gosod gwresogyddion titaniwm mewn gwasanaeth thiosylffad trwy reoli'r halogiad mwyaf ymosodol, nitraid.