ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर ट्यूब में कॉपर चढ़ाने और गैल्वेनिक संक्षारण से गुजरने से पहले 80 डिग्री पर 10% सल्फामिक एसिड समाधान में अधिकतम स्वीकार्य कॉपर आयन एकाग्रता (पीपीएम) क्या है?
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80 डिग्री पर 10% सल्फामिक एसिड (H₂NSO₃H) में, कॉपर आयन (Cu²⁺) टाइटेनियम की सतह पर धात्विक तांबे के रूप में प्लेट कर सकते हैं। चढ़ाया हुआ तांबा टाइटेनियम के साथ एक गैल्वेनिक युगल बनाता है, जो अंतर्निहित धातु के एनोडिक विघटन को तेज करता है। चढ़ाना रोकने के लिए तांबे की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता 50 पीपीएम है। 50 पीपीएम से ऊपर, तांबे की प्लेटें तेजी से; 100 पीपीएम से ऊपर, गंभीर गैल्वेनिक क्षरण होता है।
मात्रात्मक तांबा चढ़ाना और गैल्वेनिक संक्षारण
10% सल्फामिक एसिड में 500 घंटे के लिए 80 डिग्री पर:
| Cu²⁺ (पीपीएम) | तांबा चढ़ाना देखा गया? | गैल्वेनिक करंट (µA/cm²) | टाइटेनियम संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) |
|---|---|---|---|
| 0 | नहीं | 0 | 0.01–0.03 |
| 10 | नहीं | 0–1 | 0.02–0.05 |
| 25 | पता लगाना | 1–5 | 0.03–0.08 |
| 50 | रोशनी | 5–15 | 0.08–0.20 |
| 100 | मध्यम | 15–40 | 0.20–0.50 |
| 250 | भारी | 40–100 | 0.50–1.50 |
| 500 | निरंतर | 100–200 | 1.50–3.00 |
एसिड सांद्रता और तापमान का प्रभाव
| सल्फ़ामिक एसिड (%) | तापमान (डिग्री) | चढ़ाना के लिए महत्वपूर्ण Cu²⁺ (पीपीएम) | अनुशंसित अधिकतम Cu²⁺ (पीपीएम) |
|---|---|---|---|
| 5 | 80 | 100 | 75 |
| 10 | 60 | 100 | 75 |
| 10 | 80 | 50 | 30 |
| 15 | 80 | 30 | 20 |
| 20 | 80 | 20 | 10 |
तांबा संदूषण प्रबंधन गाइड
| मापा गया Cu²⁺ (पीपीएम) | अनुशंसित कार्रवाई | अपेक्षित Ti संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) |
|---|---|---|
| <25 | कोई नहीं | <0.05 |
| 25–50 | साप्ताहिक निगरानी करें; चेलेटिंग एजेंट जोड़ें | 0.05–0.15 |
| 50–100 | समाधान बदलें या आयन एक्सचेंज का उपयोग करें | 0.15–0.40 |
| >100 | तत्काल समाधान प्रतिस्थापन | >0.40 |
इंजीनियरिंग सिफ़ारिश
80 डिग्री पर सल्फामिक एसिड सेवा के लिए, 50 पीपीएम चढ़ाना सीमा के नीचे सुरक्षा मार्जिन प्रदान करने के लिए तांबे की सांद्रता 30 पीपीएम से नीचे बनाए रखें। तांबे को हटाने के लिए आयन एक्सचेंज या चेलेटिंग रेजिन का उपयोग करें। कॉपर आयन सांद्रता को नियंत्रित करके, इंजीनियर कॉपर प्लेटिंग से गैल्वेनिक क्षरण को रोकता है।
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110 डिग्री पर 50% पोटेशियम कार्बोनेट समाधान में संचालित होने वाली टाइटेनियम हीट रॉड के लिए, घुलित ऑक्सीजन स्तर (0.5 पीपीएम बनाम {{3%) पीपीएम) टाइटेनेट पैसिवेशन परत की स्थिरता को कैसे बदलता है?
110 डिग्री पर 50% पोटेशियम कार्बोनेट (K₂CO₃) में, टाइटेनियम की सतह पर एक सुरक्षात्मक पोटेशियम टाइटेनेट (K₂TiO₃) परत बनती है। टाइटेनेट निर्माण के लिए घुलित ऑक्सीजन (डीओ) महत्वपूर्ण है। कम डीओ (0.5 पीपीएम) पर, टाइटेनेट परत पतली (0.1-0.5 µm) और छिद्रपूर्ण होती है, जो खराब सुरक्षा प्रदान करती है। उच्च डीओ (5 पीपीएम) पर, परत अधिक मोटी (1-3 µm) और सघन होती है, जिससे संक्षारण दर 5-10× कम हो जाती है।
मात्रात्मक निष्क्रियता परत स्थिरता बनाम घुलनशील ऑक्सीजन
1000 घंटे के लिए 110 डिग्री पर 50% K₂CO₃ में:
| करो (पीपीएम) | टाइटेनेट परत की मोटाई (µm) | संक्षारण दर (मिमी/वर्ष) | सतह की स्थिति |
|---|---|---|---|
| 0 (विक्षिप्त) | 0.05–0.1 | 0.15–0.30 | अंधेरा, झरझरा |
| 0.5 | 0.1–0.3 | 0.08–0.15 | ग्रे, मध्यम |
| 2 | 0.5–1.0 | 0.03–0.08 | हल्का ग्रे |
| 5 | 1.0–2.0 | 0.01–0.03 | उज्ज्वल, सुरक्षात्मक |
| 10 | 2.0–3.0 | 0.005–0.015 | उज्ज्वल, स्थिर |
डीओ आवश्यकता पर तापमान का प्रभाव
| तापमान (डिग्री) | स्थिर निष्क्रियता के लिए न्यूनतम डीओ (पीपीएम) | अनुशंसित डीओ (पीपीएम) |
|---|---|---|
| 80 | 1 | 3 |
| 100 | 2 | 5 |
| 110 | 3 | 6 |
| 120 | 4 | 8 |
विघटित ऑक्सीजन प्रबंधन गाइड
| मापा गया डीओ (पीपीएम) | टाइटेनेट परत स्थिरता | अनुशंसित कार्रवाई |
|---|---|---|
| >5 | उत्कृष्ट | कोई नहीं |
| 3–5 | अच्छा | साप्ताहिक निगरानी करें |
| 1–3 | सीमांत | विरल हवा |
| 0.5–1 | गरीब | वातन बढ़ाएँ |
| <0.5 | अस्थिर | पुनः डिज़ाइन; ऑक्सीडाइज़र जोड़ें |
इंजीनियरिंग सिफ़ारिश
110 डिग्री पर 50% K₂CO₃ के लिए, एयर स्पार्जिंग या ऑक्सीजन इंजेक्शन द्वारा घुलनशील ऑक्सीजन को 5 पीपीएम से ऊपर बनाए रखें। डीओ को नियंत्रित करके, इंजीनियर एक स्थिर, सुरक्षात्मक पोटेशियम टाइटेनेट परत को बढ़ावा देता है और जंग को कम करता है।
