Ar gyfer Gwresogydd Trochi Titaniwm mewn Datrysiad Persulfate Sodiwm 5% ar 50 gradd, Pam nad yw'r Ion Persulfate yn Passivate Titaniwm Er gwaethaf Bod yn Ocsidydd Cryf, ac Yn lle hynny Yn Achosi Diddymiad Trawsoddefol?

Mae persylffad sodiwm (Na₂S₂O₈) yn gyfrwng ocsideiddio cryf, gyda photensial lleihau safonol ar gyfer S₂O₈²⁻/SO₄²⁻ o 2.01 V, sy'n uwch nag asid nitrig. Yn achos titaniwm, mae persylffad yn achosi diddymiad traws-oddefol yn hytrach na goddefiad parhaus. Ar 50 gradd C, mae'r potensial ocsideiddio cryf yn symud yr arwyneb titaniwm i'r ardal draws-oddefol uwchlaw 1.8 V yn erbyn electrod hydrogen confensiynol, lle mae'r haen oddefol yn torri i lawr ac mae titaniwm yn hydoddi fel Ti 4 + ar gyfradd o 0.2-0.5 mm y flwyddyn. Mae'r diddymiad traws-oddefol yn unffurf, nid tyllu. Ond mae'r gyfradd cyrydu yn rhy uchel ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau.

Mecanwaith y Diddymiad Traws- oddefol a Gynorthwyir gan Bersulffad

Mae gan ditaniwm ranbarth goddefol sefydlog rhwng tua 0 V a 1.8 V. Ar botensial uwch na 1.8 V mae'r ffilm TiO2 yn cael ei ocsidio i rywogaethau Ti hydawdd: TiO2 + 2H2O → Ti 4 + + 4OH - + 2e - . Potensial cyfunol titaniwm mewn persylffad, sef ocsidydd cryf iawn, sef oxidant-2.1 cryf iawn. Yn yr ystod hon mae'r cerrynt hydoddi traws-oddefol yn fawr. Mae cyrydiad yn unffurf gan fod yr arwyneb cyfan yn yr ardal drawsoddefol. Nid oes unrhyw rwygiad lleol yn digwydd eto mae'r ffilm yn diddymu'n gyson.

Crynodiadau Persulfate Cyfradd Cyrydiad Meintiol fel swyddogaeth o

Yn achos titaniwm Gradd 2, mae'r canlynol wedi'u sefydlu o dan brofion rheoledig mewn persylffad sodiwm ar 50 gradd am 500 awr. Ar 0% persylffad (gwaelodlin) y gyfradd cyrydu yw 0.005–0.010 mm/blwyddyn, mae potensial yr arwyneb yn 0.2–0.5 V ac mae'r mecanwaith yn oddefol. 1% persylffad 0.05-0.12 mm/y 1.2-1.5 V Cymysg 3% persylffad 1.5 mm Cyfradd Potensial 3%/blwyddyn . 1.5-1.7 V Mecanwaith Cychwyn trawsoddefol Ar 5% persylffad, mae'r gyfradd yn 0.20-0.40 mm y flwyddyn, y potensial yw 1.7-1.9 V, ac mae'r mecanwaith yn drawsoddefol. Y gyfradd yw 0.35–0.60 mm/blwyddyn ar 10% persylffad, y potensial yw 1.8–2.0 V ac mae'r mecanwaith yn drawsoddefol difrifol.

Effaith tymheredd ar drawsnewid traws-oddefol

Ar dymheredd uwch mae'r rhanbarth traws-oddefol yn symud i botensial is. Mae'r gyfradd cyrydiad yn draws-oddefol ac mae'n 0.10-0.20 mm y flwyddyn ar 25 gradd a 5% o bersylffad. Mae'n tyfu 0.15-0.30 mm y flwyddyn ar 40 gradd. Y gyfradd yw 0.20-0.40 mm y flwyddyn ar 50 gradd. Y gyfradd yw 0.30-0.60 mm y flwyddyn ar 60 gradd . Mae'r gyfradd yn fwy na 0.50 mm y flwyddyn yn uwch na 70 gradd . Po uchaf yw'r tymheredd, y mwyaf difrifol yw'r diddymiad trawsoddefol.
**Canllaw ar gyfer Dewis Deunydd yn y Gwasanaeth Persylffad

Mae'r tabl canlynol yn rhoi argymhellion ar gyfer gwresogi hydoddiannau o sodiwm persylffad yn ôl crynodiad a thymheredd.

Crynodiad Persulfate (%) Tymheredd ( gradd ) Gradd 2 Cyfradd Cyrydiad (mm/blwyddyn) Cyfradd Cyrydiad (mm/blwyddyn) Gradd 7 Deunydd a Argymhellir<1 50 0.05–0.10 0.03–0.06 Grade 7 with thick wall 1–3 40 0.08–0.15 0.05–0.10 PTFE-coated titanium 1–3 50 0.12–0.25Not recommended for titanium 3–5 30 0.10–0.20 0.06–0.12 Tantalum or PTFE >5 Any >0.20 >0.12 Tantalum neu PTFE
Titaniwm a Thu Hwnt i Ddewisiadau Peirianneg

Mae'r cyfraddau hydoddi traws-oddefol o Radd 7 ychydig yn is na Gradd 2 (gostyngiad o 30-50%) oherwydd cyfoethogi palladiwm, ond nid yw'r gwelliant yn ddigon i wneud titaniwm yn briodol ar gyfer gwasanaeth persylffad. Rhoddir trwch wal ar gyfer lwfans cyrydiad. Gyda wal 2.0 mm a 0.20 mm y flwyddyn o gyrydiad, bydd y wal yn parhau am 10 mlynedd ond mae hyn yn ddibwys. Mae gwresogyddion titaniwm wedi'u gorchuddio â PTFE yn darparu ymwrthedd gwych ac yn cadw'r metel yn ynysig o'r hydoddiant persulfate. Mae gan Tantalum amrediad goddefol llawer uwch ac mae'n gallu gwrthsefyll persylffad. Mae zirconium hefyd yn gweithio'n dda, ond mae'n ddrud.

Hyder Manyleb

Y gyfradd cyrydu a ragwelir ar gyfer gwresogydd trochi titaniwm mewn persylffad sodiwm 5% ar 50 gradd yw 0.20-0.40 mm y flwyddyn, sy'n rhy uchel ar gyfer defnydd hirdymor. Defnyddiwch wresogydd titaniwm wedi'i orchuddio â PTFE neu wresogydd tantalwm. 0.5 mm PTFE Dylai'r trwch wal fod yn 2,5 mm, os oes angen titaniwm, dylid cadw'r crynodiad persulfate ar 2%, a'r tymheredd ar 40 gradd. Gwiriwch drwch y gwresogydd unwaith y flwyddyn ar waith. Pan fydd trwch y wal yn 1.0 mm, newidiwch y gwresogydd. Gan wybod mai hydoddydd traws-oddefol yw persylffad ac nid pasivator, mae'r peiriannydd yn dewis deunyddiau addas ar gyfer yr amgylchedd ocsideiddio difrifol hwn.