होम / उद्योग ज्ञान विश्वकोश / सामग्री जब एक ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर का उपयोग 50% सोडियम एसीटेट समाधान को 90 डिग्री पर गर्म करने के लिए किया जाता है, तो हाइड्रोजन विकास से ब्लिस्टरिंग शुरू होने से पहले अधिकतम स्वीकार्य एसिटिक एसिड अशुद्धता (पीपीएम) क्या है?

कपड़ा रंगाई और बफर के लिए सोडियम एसीटेट (CH3COONa) 50% 90 डिग्री पर। घोल क्षारीय (पीएच 8-9) है। हाइड्रोलिसिस या संदूषण से एसिटिक एसिड अशुद्धता से पीएच कम हो जाता है। 5 से नीचे पीएच पर टाइटेनियम की निष्क्रिय कोटिंग अस्थिर हो जाती है और कैथोडिक प्रक्रिया ऑक्सीजन की कमी से हाइड्रोजन के विकास में बदल जाती है। परमाणु हाइड्रोजन टाइटेनियम जाली में प्रवेश कर सकता है और आंतरिक अंतराल में आणविक हाइड्रोजन बना सकता है, जिससे सतह पर छाले पड़ सकते हैं। हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग को रोकने के लिए अधिकतम एसिटिक एसिड अशुद्धता 500 पीपीएम (0.05%) है। इस स्तर से ऊपर पीएच है<5 and blisters occur within 100–500 hours.

एसीटेट सॉल्यूशंस में हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग तंत्र

क्षारीय सोडियम एसीटेट में कैथोडिक प्रक्रिया ऑक्सीजन की कमी है न कि हाइड्रोजन परमाणुओं का निर्माण। एसिटिक एसिड पीएच को गिरा देता है: CH₃COOH → CH₃COO⁻ + H⁺। पीएच <5 पर, हाइड्रोजन विकास प्रतिक्रिया 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल है। परमाणु हाइड्रोजन मध्यवर्ती (H) टाइटेनियम सतह पर बनता है। कुछ परमाणु हाइड्रोजन H_2 गैस में पुनर्संयोजित होते हैं लेकिन एक अंश टाइटेनियम जाली में फैल जाता है। हाइड्रोजन परमाणु आंतरिक अंतरालों, समावेशन या अनाज सीमाओं तक फैलते हैं और वहां H_2 गैस का उत्पादन करने के लिए पुन: संयोजित होते हैं। गैस का दबाव बनता है और सतह पर छाले बन सकते हैं और फट सकते हैं।

एसिटिक एसिड एकाग्रता के एक कार्य के रूप में मात्रात्मक छाले

परिवर्तनीय एसिटिक एसिड अशुद्धता के साथ 500 घंटे के लिए 90 डिग्री पर 50% सोडियम एसीटेट में नियंत्रित परीक्षण ने निम्नलिखित स्थापित किया है। 100 पीपीएम से नीचे एसिटिक एसिड पर, पीएच 8.5-9.0 है, कोई हाइड्रोजन विकास नहीं, कोई फफोले नहीं और सतह चमकदार है। 100-300 पीपीएम पर पीएच 6.0-7.5 है, ट्रेस हाइड्रोजन का विकास हो सकता है लेकिन कोई स्पष्ट छाले नहीं . 300-500 पीपीएम 5.0-6.0 300-500 घंटे कभी-कभी छोटे छाले (<0.5 mm diameter) 1-5 per cm2 Blister density At 500–1,000 ppm the pH is 4.0–5.0, considerable blistering is observed with blister size 0.5–2 mm, blister density is 5–20 per cm² and blistering starts within 100–300 hours. Blistering occurs at concentrations above 1,000 ppm at pH levels below 4.0 with blister size greater than 2 mm, blister density greater than 20 per cm² and initiation of blistering in 50–150 hours.

ब्लिस्टरिंग थ्रेसहोल्ड पर तापमान और ऑक्सीजन एकाग्रता का प्रभाव

बढ़ते तापमान के साथ अधिकतम स्वीकार्य एसिटिक एसिड कम हो जाता है। 70 डिग्री पर स्वीकार्य एसिटिक एसिड 1000 पीपीएम (0.1%) है। 80 डिग्री पर यह 90 डिग्री पर 750 पीपीएम. 500 पीपीएम है। 100 डिग्री पर यह 300 पीपीएम है। 110 डिग्री पर यह 150 पीपीएम है। दहलीज घुलित ऑक्सीजन की मात्रा से भी प्रभावित होती है। एसिटिक एसिड की कम सांद्रता पर, डीरेटेड समाधानों में छाले पड़ जाते हैं क्योंकि हाइड्रोजन विकास के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए ऑक्सीजन की कमी मौजूद नहीं होती है। वातित घोल (O2 > 5 पीपीएम) अनुमत एसिटिक एसिड को 30-50% तक बढ़ा देता है।

सोडियम एसीटेट हीटर में एसिटिक एसिड अशुद्धता के नियंत्रण के लिए गाइड

90 डिग्री पर 50% सोडियम एसीटेट में ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के लिए एसिटिक एसिड की अधिकतम अनुमेय सांद्रता विभिन्न सेवा जीवन और विभिन्न अनुमत ब्लिस्टरिंग के लिए निम्नलिखित तालिका में दिखाई गई है।

Desired Service Life (years) Maximum Allowable Acetic Acid (ppmExpected pH range Blistering potentialRecommended Action >5 <300 >6.0 कोई नहीं कोई नहीं 3–5 300–500 5.0–6.0 कम त्रैमासिक निगरानी 1–{6}}–800 4.5–5.0 मध्यम सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ तटस्थ करें<1 800-1000 4.0-4.5 High Purify solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Change solution
एसिटिक एसिड नियंत्रण से परे इंजीनियरिंग

टाइटेनियम ग्रेड ब्लिस्टरिंग के प्रतिरोध को प्रभावित करेगा। ग्रेड 7 (पैलेडियम स्थिर) एसिटिक एसिड के प्रति 3 से 5 गुना अधिक सहनशील है क्योंकि पैलेडियम हाइड्रोजन पुनर्संयोजन को उत्प्रेरित करता है, जिससे धातु में जाने वाले हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है। ग्रेड 12 मध्यवर्ती सुधार प्रदान करता है। दीवार की मोटाई से फफोले को रोका नहीं जा सकता है, हालाँकि मोटी दीवारें रिसाव से पहले अधिक फफोले ले सकती हैं। घोल का पीएच नियमित रूप से जांचें। यदि पीएच 7 से नीचे है, तो पीएच बढ़ाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं। एसिटिक एसिड सीमा अनुमेय. ऑक्सीजन को बाहर करने के लिए नाइट्रोजन कंबलिंग। सोडियम नाइट्राइट (100 पीपीएम) जैसा एक ऑक्सीडेंट मिलाया जाता है, जो थ्रेशोल्ड को बढ़ाता है, जिससे हाइड्रोजन के विकास पर ऑक्सीजन की कमी को बढ़ावा मिलता है।

एक अच्छी तरह से जानकारीयुक्त विशिष्टता विकसित करना

ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के मामले में 50% सोडियम एसीटेट को 90C पर गर्म करने पर, 500 पीपीएम ब्लिस्टरिंग थ्रेशोल्ड के नीचे सुरक्षा मार्जिन प्रदान करने के लिए, एसिटिक एसिड अशुद्धता को 300 पीपीएम से नीचे रखा जाना चाहिए। सप्ताह में एक बार पीएच का परीक्षण करें। यदि यह 7 से नीचे आता है, तो पीएच बढ़ाने के लिए 0.1 प्रतिशत सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं। जहां एसिटिक एसिड 500 पीपीएम से अधिक है, ग्रेड 7 टाइटेनियम का उपयोग करें या 100 पीपीएम सोडियम नाइट्राइट जैसे ऑक्सीडेंट जोड़ें। हर 3 महीने में ऑपरेशन के दौरान हीटर की सतह पर फफोले की जाँच करें। यदि पाया जाता है, तो घोल को निष्क्रिय कर दें और हीटर को बदल दें। सोडियम एसीटेट सेवा में उपयोग किए जाने वाले ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग को रोकने के लिए इंजीनियर को एसिटिक एसिड अशुद्धता स्तर 500 पीपीएम से नीचे रखना चाहिए।