50 डिग्री पर 5% सोडियम पर्सल्फेट घोल में टाइटेनियम विसर्जन हीटर के लिए, पर्सल्फेट आयन एक मजबूत ऑक्सीडाइज़र होने के बावजूद टाइटेनियम को निष्क्रिय क्यों नहीं करता है, और इसके बजाय ट्रांसपेसिव विघटन का कारण बनता है?
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Sodium persulfate (Na₂S₂O₈) is a strong oxidizer (E° = 2.01 V for S₂O₈²⁻/SO₄²⁻), stronger than nitric acid. However, on titanium, persulfate causes transpassive dissolution rather than stable passivation. At 50°C, the high oxidation potential shifts the titanium surface into the transpassive region (>1.8 वी बनाम एससीई), जहां निष्क्रिय फिल्म टूट जाती है और टाइटेनियम प्रति वर्ष 0.2-0.5 मिमी की दर से Ti⁴⁺ के रूप में घुल जाता है।
मात्रात्मक संक्षारण दर बनाम परसल्फेट एकाग्रता
Na₂S₂O₈ में 50 डिग्री पर 500 घंटे तक:
| पर्सल्फेट एकाग्रता (%) | संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) | सतही क्षमता (वी बनाम एससीई) | तंत्र |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.005–0.010 | 0.2–0.5 | निष्क्रिय |
| 1 | 0.05–0.12 | 1.2–1.5 | मिश्रित |
| 3 | 0.12–0.25 | 1.5–1.7 | ट्रांसपेसिव शुरुआत |
| 5 | 0.20–0.40 | 1.7–1.9 | ट्रांसपेसिव |
| 10 | 0.35–0.60 | 1.8–2.0 | गंभीर ट्रांसपेसिव |
पारगमन संक्रमण पर तापमान का प्रभाव
| तापमान (डिग्री) | 5% परसल्फेट - संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) | तंत्र |
|---|---|---|
| 25 | 0.10–0.20 | ट्रांसपेसिव |
| 40 | 0.15–0.30 | ट्रांसपेसिव |
| 50 | 0.20–0.40 | ट्रांसपेसिव |
| 60 | 0.30–0.60 | गंभीर |
इंजीनियरिंग सिफ़ारिश
परसल्फेट समाधान के लिए, ट्रांसपेसिव विघटन के कारण टाइटेनियम की अनुशंसा नहीं की जाती है। पीटीएफई-लेपित हीटर या टैंटलम का उपयोग करें। यदि टाइटेनियम का उपयोग किया जाना है, तो 30 डिग्री से नीचे काम करें और पर्सल्फेट को सीमित करें<2%. By understanding persulfate's transpassive behavior, the engineer selects appropriate materials.
