Натријум ацетат (ЦХ₃ЦООНа) у концентрацији од 50% и 90 степени се користи у бојењу текстила и као пуферско средство. Раствор је алкални (пХ 8-9). Нечистоћа сирћетне киселине услед хидролизе или контаминације снижава пХ. Када пХ ​​падне испод 5, пасивни филм од титанијума постаје нестабилан, а катодна реакција прелази са редукције кисеоника на еволуцију водоника. Атомски водоник може да дифундује у решетку титанијума и формира молекуларни водоник у унутрашњим шупљинама, изазивајући појаву пликова на површини. Максимална дозвољена нечистоћа сирћетне киселине за спречавање настанка водоничних пликова је 500 ппм (0,05%). Изнад овог нивоа, пХ пада испод 5, а пликови се формирају у року од 100–500 сати.

Механизам стварања мехурића водоника у растворима ацетата

У алкалном натријум ацетату, катодна реакција је редукција кисеоника, која не производи атоме водоника. Сирћетна киселина снижава пХ: ЦХ₃ЦООХ → ЦХ₃ЦОО⁻ + Х⁺. При пХ испод 5, реакција еволуције водоника 2Х⁺ + 2е⁻ → Х₂ постаје термодинамички повољна. Атомски водоник интермедијер (Х) се производи на површини титанијума. Неки атомски водоник се рекомбинује да би формирао гас Х₂, али део дифундује у решетку титанијума. Атоми водоника мигрирају у унутрашње шупљине, инклузије или границе зрна, где се рекомбинују да би формирали гас Х2. Притисак гаса се повећава, изазивајући површинске пликове који могу да пукну.

Квантитативно стварање пликова као функција концентрације сирћетне киселине

Контролисаним испитивањем у 50% натријум ацетату са променљивом примесом сирћетне киселине на 90 степени током 500 сати утврђено је следеће. Код сирћетне киселине испод 100 ппм, пХ је 8,5–9,0, не долази до еволуције водоника, не формирају се пликови, а површина остаје светла. На 100–300 ппм, пХ је 6,0–7,5, може доћи до еволуције водоника у траговима, али се не појављују видљиви пликови. На 300–500 ппм, пХ је 5,0–6,0, повремени мали пликови (<0.5 mm diameter) form after 300–500 hours, and the blister density is 1–5 per cm². At 500–1,000 ppm, the pH drops to 4.0–5.0, moderate blistering occurs with blister size 0.5–2 mm, blister density reaches 5–20 per cm², and blistering initiates within 100–300 hours. Above 1,000 ppm, the pH falls below 4.0, severe blistering occurs with blister size exceeding 2 mm, blister density exceeds 20 per cm², and blistering initiates within 50–150 hours.

Утицај температуре и нивоа кисеоника на праг настанка пликова

The maximum allowable acetic acid decreases with increasing temperature. At 70°C, the allowable acetic acid is 1,000 ppm (0.1%). At 80°C, it is 750 ppm. At 90°C, it is 500 ppm. At 100°C, it is 300 ppm. At 110°C, it is 150 ppm. Dissolved oxygen level also affects the threshold; deaerated solutions cause blistering at lower acetic acid concentrations because oxygen reduction is not available to compete with hydrogen evolution. Aerated solutions (oxygen >5 ппм) подижу дозвољену сирћетну киселину за 30–50%.

Водич за контролу нечистоћа сирћетне киселине за грејаче натријум ацетата

Следећа табела даје максималну дозвољену концентрацију сирћетне киселине за грејаче од титанијума степена 2 у 50% натријум ацетату на 90 степени, на основу жељеног радног века и толеранције на стварање мехура.

Инжењеринг изван контроле сирћетне киселине

Квалитет титанијума утиче на отпорност на стварање пликова. Степен 7 (стабилизован са паладијумом-) има 3–5 пута већу толеранцију на сирћетну киселину јер паладијум катализује рекомбинацију водоника, смањујући количину водоника која улази у метал. Оцена 12 нуди средње побољшање. Дебљина зида не спречава стварање пликова, али дебели зидови могу толерисати више пликова пре цурења. пХ раствора треба пратити недељно; ако пХ падне испод 7, додајте натријум хидроксид да бисте га подигли. Покривање азотом да би се искључио кисеоник смањује дозвољени праг сирћетне киселине. Додавање оксиданса као што је натријум нитрит (100 ппм) подиже праг промовишући редукцију кисеоника у односу на еволуцију водоника.

Израда информативне спецификације

За грејач од титанијума степена 2 који се користи за загревање 50% натријум ацетата на 90 степени, одржавајте нечистоћу сирћетне киселине испод 300 ппм да бисте обезбедили сигурносну маргину испод прага стварања пликова од 500 ппм. Пратите пХ недељно; ако пХ падне испод 7, додајте 0,1% натријум хидроксида да повратите алкалност. За апликације где нивои сирћетне киселине прелазе 500 ппм, наведите титанијум 7. степена или додајте оксиданс као што је 100 ппм натријум нитрита. Током рада, прегледајте површину грејача за пликове свака 3 месеца; ако се пронађу пликови, неутрализујте раствор и замените грејач. Контролисањем нечистоћа сирћетне киселине испод 500 ппм, инжењер спречава појаву водоника код титанијумских грејача степена 2 у сервису натријум ацетата.