Када је топлотна шипка од титанијума 7 степена изложена 0,2% раствору водоник пероксида на 60 степени, како се мења брзина каталитичког разлагања Х₂О₂ док површина паладијума постаје прекривена мехурићима кисеоника?
Остави поруку
Титанијум 7. степена садржи 0,12–0,25% паладијума, који је ефикасан катализатор за разлагање водоник-пероксида: 2Х₂О₂ → 2Х₂О + О₂. На 60 степени, почетна брзина разлагања је висока, стварајући мехуриће кисеоника који се лепе за површину богату паладијумом{8}. Како се мехурићи акумулирају, они блокирају активна каталитичка места, смањујући стопу разлагања за 50–80% у року од 24 сата. Пасивација површине паладијума мехурићима кисеоника је реверзибилна након чишћења.
Квантитативна брзина разлагања у односу на време
У 0,2% Х₂О₂ на 60 степени на титанијуму 7 степена:
| време (сати) | Брзина развоја О₂ (мЛ/цм²·сат) | Релативна каталитичка активност (%) |
|---|---|---|
| 0.5 | 2–5 | 100 |
| 2 | 1.5–3 | 70 |
| 6 | 1–2 | 50 |
| 12 | 0.5–1.5 | 30 |
| 24 | 0.3–1 | 20 |
| 48 | 0.2–0.8 | 15 |
Ефекат концентрације и температуре Х₂О₂
| H₂O₂ (%) | Температура (степен) | Почетна брзина (мЛ/цм²·сат) | Брзина након 24 сата (мЛ/цм²·сат) | Фактор деактивације |
|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 60 | 1–3 | 0.2–0.6 | 5× |
| 0.2 | 60 | 2–5 | 0.3–1 | 5× |
| 0.5 | 60 | 5–10 | 0.8–2 | 5× |
| 0.2 | 40 | 1–2 | 0.2–0.5 | 5× |
| 0.2 | 80 | 5–10 | 1–2 | 5× |
Водич за управљање мјехурићима кисеоника
| Потребна стабилност Х₂О₂ | Препоручена радња | Одржана активност катализатора |
|---|---|---|
| Висока (минимизирање разлагања) | Користи 2. разред (без Пд) | N/A |
| Умерено (нека декомпозиција прихватљива) | Оцена 7 – прихватити деактивацију | 20% после 24х |
| Периодично чишћење | Обришите или исперите површину грејача | Враћа се на 100% |
| Континуирано, висока стабилност | Инхибирајте Х₂О₂ помоћу фосфорне киселине | Распадање смањено за 80% |
Инжењерска препорука
За растворе Х₂О₂ где је разлагање непожељно, користите титанијум степена 2 уместо степена 7. Ако се мора користити степен 7, повремено чистите површину да бисте уклонили мехуриће кисеоника. Разумевањем распадања{4}} катализоване паладијумом и деактивације мехурића, инжењер бира одговарајући квалитет титанијума.
