Pam na all gwydr cwarts ffurfio ffilm amddiffynnol i wrthsefyll erydiad hylif alcalïaidd?

# Pam mae'n amhosibl i wydr cwarts greu ffilm amddiffynnol a all wrthsefyll erydiad hylifau alcalïaidd? Mae strwythur grisial silicon deuocsid sefydlog tiwbiau gwresogi cwarts, sy'n gwrthsefyll erydiad asid a fflworid, yn eu gwneud yn ddewis poblogaidd ar gyfer prosesau eplesu sy'n cynnwys clorid uchel ac asid hydrofluorig. Fodd bynnag, nid yw gwydr cwarts yn gallu ffurfio unrhyw haen hunan-amddiffyn pan ddaw i gysylltiad â glanedydd alcalïaidd, yn wahanol i diwbiau gwresogi metel fel 316 o ddur di-staen a thitaniwm Gradd 2, sy'n cynhyrchu ffilmiau goddefol gwrth-cyrydu adnewyddadwy. Unwaith y bydd hylif alcalïaidd yn cysylltu â wal y tiwb, mae'n achosi difrod ysgythru parhaol, sy'n achosi peryglon cudd o halogiad microbaidd a rhwygo tiwb dilynol. Mae'r tabl canlynol yn archwilio'r gwahaniaeth mewn mecanweithiau amddiffynnol rhwng pedwar deunydd tiwb gwresogi gwrth-cyrydu.|Deunydd Tiwb Gwresogi|Math o Ffilm Amddiffynnol|Cyflwr Adfywio Ffilm|Adwaith gyda Hylif alcalïaidd|Gwrthdroadwyedd Difrod|| ----|----|----|----|----|| 316 Dur Di-staen|Ffilm goddefol llawn cromiwm ocsid|Yn adennill trwy passivation piclo|Diddymiad ffilm dros dro islaw 60 gradd alcali|Atgyweirio trwy ail-oddefol|| Gradd 2 Titaniwm|Ffilm goddefol titaniwm deuocsid|Hunan-atgyweirio gydag ocsigen toddedig|Ffilm ysgafn yn teneuo o dan alcali gwan|Adenilladwy gyda chylchrediad llawn ocsigen|| Gwydr Quartz|Dim ffilm amddiffynnol eilaidd, grisial ei hun yn gwasanaethu fel rhwystr|Dim mecanwaith adfywio|Dadelfeniad cemegol o grisial SiO₂|Ysgythriad parhaol diwrthdro|| Gwresogydd Gorchuddio PFA|Rhwystr cotio fflworopolymer|Dim swyddogaeth hunan-atgyweirio|Toriad cadwyn moleciwlaidd araf o araen|Angen amnewidiad rhannol ar ôl difrod|Cyfansoddiad cemegol craidd gwydr cwarts diwydiannol purdeb uchel yw silicon deuocsid gyda phurdeb dros 99.99%, ac mae ei strwythur mewnol yn rhwydwaith tri dimensiwn sefydlog a adeiladwyd gan fondiau cofalent silicon-ocsigen. Inertness cemegol y rhwydwaith grisial cynhwysfawr hwn yw ffynhonnell ei wrthwynebiad asid. Nid oes unrhyw adwaith dadleoli cemegol yn digwydd pan fydd wyneb y grisial yn agored i gyfryngau asidig neu fflworid, ac mae'r wyneb grisial yn parhau'n gyfan yn naturiol. O ganlyniad, nid oes gofyniad i gynhyrchu ffilm amddiffynnol ychwanegol ar gyfer ynysu. Mae llawer iawn o ïonau hydrocsid yn bresennol mewn hydoddiannau alcalïaidd, sy'n cael eu cynrychioli gan sodiwm hydrocsid. Bydd y bond cofalent silicon-ocsigen sefydlog ar yr wyneb cwarts yn cael ei dorri gan ïonau hydrocsid ar dymheredd gwresogi'r cylchrediad CIP, gan arwain at gynhyrchu sodiwm silicad hydawdd. Mae corff grisial cwarts yn cael ei fwyta'n uniongyrchol gan yr hylif sy'n cylchredeg, sy'n golchi'r cynnyrch hydawdd i ffwrdd yn barhaus, yn hytrach na niweidio ffilm arwyneb tenau yn unig. Ni ellir adfer yr haen barugog sydd wedi'i difrodi trwy lanhau, niwtraliad, neu driniaeth cynnal a chadw, gan nad yw cwarts yn gallu syntheseiddio silicon deuocsid newydd i lenwi'r pyllau ysgythru. Mae'r matrics metel cynradd o dan y ffilm yn parhau i fod heb ei effeithio, ac mae tiwbiau gwresogi metel yn dibynnu ar ffilmiau arwyneb tenau i'w hamddiffyn. Mae gan y deunydd sylfaen y gallu i gynhyrchu ffilm newydd o dan amgylchiadau penodol, hyd yn oed os yw'r ffilm wedi'i difrodi'n rhannol. Fodd bynnag, nid oes unrhyw wahaniaeth rhwng "matrics" a "haen amddiffynnol" mewn cwarts. Prif strwythur dwyn y cwndid gwresogi yw'r wyneb llyfn gweladwy. Bydd wal y tiwb yn denau'n anwastad, bydd microcraciau anweledig yn ffurfio o fewn y grisial, ac yn y pen draw, bydd rhwyg sydyn yn digwydd o dan straen oer a phoeth bob yn ail yn ystod y cynhyrchiad, i gyd oherwydd erydiad alcali parhaus. Rhaid gosod cyd-gloeon caled mecanyddol ar biblinellau alcali mewn labordai eplesu sydd â thiwbiau gwresogi cwarts i sicrhau bod y dolenni cylchrediad asid ac alcali wedi'u gwahanu'n llwyr. Rhaid i weithredwyr ganolbwyntio ar archwilio rhew waliau tiwb a mannau matte sy'n deillio o ollyngiad alcali damweiniol yn ystod arolygiadau trawsyrru golau bob yn ail wythnos. Rhaid sgrapio'r bwndel tiwb ar unwaith pan fydd yr ardal barugog yn fwy na 30% o gyfanswm yr arwyneb, gan fod y cryfder strwythurol wedi gostwng i lefel anniogel. I grynhoi, mae strwythur grisial nodedig cwarts yn ei gwneud yn analluog i gynhyrchu ffilm amddiffynnol adnewyddadwy a all wrthsefyll erydiad alcali. Yr unig ddull dibynadwy o sicrhau gweithrediad diogel a bywyd gwasanaeth estynedig tiwbiau gwresogi cwarts yw ynysu glanedydd alcalïaidd yn llwyr.