За топлотни штап од титанијума који се користи за поновно загревање 30% раствора натријум-тиоцијаната на 80 степени, како ањон тиоцијаната компетитивно инхибира хлорид--индуковане питтинг?
Остави поруку
Утврђено је да ањони тиоцијаната (СЦН-) снажно адсорбују на површини титанијума у 30% натријум тиоцијанату (НаСЦН) на 80 степени да би формирали заштитну баријеру. Цл- јони се такмиче са СЦН- за места адсорпције на површини. СЦН- има већи адсорпциони афинитет од Цл- и, стога, истискује хлорид са површине и спречава таложење изазвано хлоридом-. Ефикасност инхибиције се повећава концентрацијом СЦН- . Питтинг је потпуно потиснут када је моларни однос СЦН- / Цл- већи од 2. Заштитни премаз је комплекс титанијума{15}тиоцијаната који спречава улазак хлорида на површину метала.
Механизам компетитивне адсорпције и инхибиције питинга
Тиоцијанат је мека база, која се ковалентно и снажно везује за површинске атоме титанијума. Хлорид је тврда база и формира слабије електростатичке везе. У мешаним растворима СЦН⁻ првенствено адсорбује и блокира површинска места која би била доступна хлоридима. Депоновани СЦН слој такође модификује површински набој и одбија хлоридне јоне. Инхибиција је у складу са Лангмуровом изотермом θ К[СЦН ] 1 К[СЦН ] (1) где је θ покривеност површине, а К константа адсорпционе равнотеже.
Квантитативна инхибиција питтинга као функција односа СЦН- / Цл-
Следеће је утврђено за титанијум степена 2 контролисаним испитивањем у растворима од 1000 ппм Цл- на 80 степени и различитим концентрацијама СЦН- током 500 сати. СЦН - /Цл - моларни однос 0 (0 ппм СЦН -) Густина удубљења 50-150 рупица/цм 2 Максимална дубина удубљења 200-500 микрона Густина удубљења при омјеру од 50{{18}150/цм 2 Максимална дубина удубљења 200-500 микрона Густина удубљења при односу од 0 (СЦН5) је 0{3} ппм 0. 10-30 јамица/цм2 и дубина јаме је 50-100 µм. Густина удубљења је 2-10 рупица/цм 2 и дубина јаме је 10-30 µм у односу 1.0 (1.000 ппм СЦН -) Однос 2.0 (2.000 ппм СЦН-) има густину удубљења од 0 јама/цм2 и дубину јаме од 0 µм (комплетну дубину рупице од 0 µм). У односу 5,0 (5000 ппм СЦН -), густина удубљења је 0, а дубина јаме је 0.
Критични однос као функција температуре и концентрације хлорида
Како температура расте, повећава се минимални однос СЦН-/Цл- за потпуну заштиту. На 40 степени однос је 0,8. На 60 степени однос је 1,2. Однос је 2,0 на 80 степени. Однос на 100 степени је 3,0. Потребан однос се такође повећава са концентрацијом хлорида. При 500 ппм Цл⁻ однос је 1,5, при 1000 ппм Цл⁻ однос је 2,0 и при 5,000 ппм Цл⁻ однос је 3,0.
Тиоцијанат: Тајна превенције хлорида
Следећа табела даје упутства о концентрацији СЦН⁻ да би се избегло хлорид{0}}индуковано питтинг на грејачима од титанијума степена 2 који раде на 80 степени.
Концентрација хлорида, ппм Минимални СЦН− за потпуну заштиту, ппмСЦН⁻ (ппм) препоручује СЦН-/Цл- моларни однос 100 200 300 2.0 250 500 750 2.0 500 1,000 1,500 2.0 1,000 2,000 3,000 2.0 2,000 4,000 6,000 2.0 5,000 10,000 15,000 2.0 Инжењеринг изван контроле концентрације тиоцијаната
Квалитет титанијума диктира неопходну концентрацију СЦН⁻. Степен 7 (стабилизован са паладијумом) има мању потребу (однос 1,0-1,5 СЦН-/Цл- на 80 Ц) због своје племенитије површине. Дебљина зида омогућава продирање у јаму ако инхибиција није потпуна. Стабилност СЦН- зависи од пХ вредности. При пХ < 4, СЦН- хидролизује у ХЦН и губи се. СЦН⁻ је стабилан на пХ > 10. Оксидирајуће супстанце (нпр. Фе³⁺) могу оксидирати СЦН⁻ у сулфат, смањујући тако инхибицију.
Информисана спецификација
За топлотни штап од титанијума у 30% натријум тиоцијаната на 80 степени са контаминацијом хлоридом, моларни однос СЦН-/Цл- треба одржавати изнад 2,0 да би се избегло питтинг. Ако је садржај хлорида неизвестан, користите СЦН- на 5000 ппм (0,5%) као општи инхибитор. Недељна титрација за проверу концентрације СЦН{11}}. Ако однос падне испод 2,0, додајте натријум тиоцијанат. За постојеће грејаче са удубљењем, повећајте концентрацију СЦН⁻ до 10.000 ппм на кратко време да бисте репасивирали површину. Инжењер користи тиоцијанат као конкурентни адсорбат за заштиту титанијумских грејача од хлоридних талога.
