जब ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर का उपयोग 50% सोडियम एसीटेट घोल 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 होती है?

90 डिग्री पर 50% सोडियम एसीटेट (CH₃COONa) का उपयोग कपड़ा रंगाई और बफरिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। घोल क्षारीय (पीएच 8-9) है। हाइड्रोलिसिस या संदूषण से एसिटिक एसिड अशुद्धता पीएच को कम करती है। जब पीएच 5 से नीचे होता है, तो टाइटेनियम निष्क्रिय फिल्म अस्थिर होती है, और कैथोडिक प्रक्रिया ऑक्सीजन की कमी से हाइड्रोजन विकास की ओर स्थानांतरित हो जाती है। परमाणु हाइड्रोजन टाइटेनियम जाली में फैल जाता है, आंतरिक अंतराल में आणविक हाइड्रोजन बनाता है और सतह पर छाले पैदा करता है। हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग से बचने के लिए अधिकतम एसिटिक एसिड अशुद्धता 500 पीपीएम (0.05%) है। इस स्तर से ऊपर पीएच 5 से नीचे है और 100-500 घंटों में छाले हो जाते हैं।

एसीटेट घोल में हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग का तंत्र

क्षारीय सोडियम एसीटेट में कैथोडिक प्रक्रिया में ऑक्सीजन की कमी होती है और हाइड्रोजन परमाणु उत्पन्न नहीं होते हैं। एसिटिक एसिड पीएच को कम करता है: CH3COOH → CH3COO- + H+. 5 से नीचे pH पर, हाइड्रोजन इवोल्यूशन प्रतिक्रिया 2H + 2e=H थर्मोडायनामिक रूप से अनुकूल हो जाता है। टाइटेनियम की सतह पर परमाणु हाइड्रोजन इंटरमीडिएट (H) उत्पन्न होता है। कुछ परमाणु हाइड्रोजन H2 गैस का उत्पादन करने के लिए पुनर्संयोजित होते हैं, लेकिन कुछ टाइटेनियम जाली में फैल जाते हैं। हाइड्रोजन परमाणु आंतरिक अंतराल, समावेशन या अनाज सीमाओं तक फैलते हैं जहां वे H2 गैस उत्पन्न करने के लिए पुनर्संयोजित होते हैं। गैस का दबाव बढ़ जाता है और सतह पर छाले पड़ जाते हैं जो टूट भी सकते हैं।

एसिटिक एसिड एकाग्रता के एक कार्य के रूप में मात्रात्मक छाले

नियंत्रित परीक्षण ने 500 घंटों के लिए 90 डिग्री सेल्सियस पर परिवर्तनीय एसिटिक एसिड अशुद्धता के साथ 50% सोडियम एसीटेट में निम्नलिखित दिखाया है: 100 पीपीएम से नीचे एसिटिक एसिड पर पीएच 8.5-9.0 है, कोई हाइड्रोजन विकास नहीं है, कोई फफोला नहीं है, और सतह चमकदार है। 100-300 पीपीएम पर, पीएच 6.0-7.5 है, हाइड्रोजन का कुछ अंश विकसित हुआ है लेकिन कोई स्पष्ट छाले नहीं देखे गए हैं।<0.5 mm diameter) are formed after 300-500 hours Blister density 1-5 per cm2 With 500–1000 ppm the pH decreases to 4.0–5.0, severe blistering occurs (size 0.5–2 mm, density 5–20 per cm²), and blistering starts within 100–300 hours. Above 1,000 ppm, pH falls below 4.0, severe blistering develops with blister size > 2 mm, blister density > 20/cm², and blistering starts within 50–150 hours.

ब्लिस्टरिंग थ्रेशोल्ड पर तापमान और ऑक्सीजन सामग्री का प्रभाव

As the temperature increases the maximum allowed acetic acid drops. 70°C - Acetic acid allowable: 1,000 ppm (0.1%) 750 ppm @ 80°C. At 90°C it is 500 ppm. At 100 °C this is 300 ppm. At 110°C, it is 150ppm. The threshold is also influenced by the level of dissolved oxygen; deaerated solutions blister at lower acetic acid concentrations because the reduction of oxygen is not available to compete with the development of hydrogen. Oxygenated solutions (oxygen >5 पीपीएम) अनुमत एसिटिक एसिड को 30-50% तक बढ़ा देता है।

सोडियम एसीटेट हीटर एसिटिक एसिड अशुद्धता नियंत्रण गाइड

तालिका III इच्छित सेवा जीवन और ब्लिस्टरिंग सहनशीलता के आधार पर 90 डिग्री पर 50% सोडियम एसीटेट में ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के लिए अधिकतम अनुमेय एसिटिक एसिड सांद्रता।

वांछित सेवा जीवन (वर्ष) अधिकतम अनुमेय एसिटिक एसिड (पीपीएम) अपेक्षित पीएच रेंज, छाले पड़ने का खतरा, अनुशंसित कार्रवाई5<300 >6.0 कोई नहीं कोई नहीं 3–5 300–500 5.0–6.0 कम मॉनिटर साप्ताहिक 1–3 500–800 4.5–5.0 मध्यम सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ तटस्थ करें<1 800-1,000 4.0-4.5 High Clean up solution
Not acceptable >1,000 <4.0 Severe Replace solution
इंजीनियरिंग समाधान - एसिटिक एसिड नियंत्रण से परे

टाइटेनियम की गुणवत्ता ब्लिस्टरिंग के प्रतिरोध को प्रभावित करती है। पैलेडियम स्थिरीकृत ग्रेड 7 में एसिटिक एसिड के प्रति 3-5 गुना अधिक सहनशीलता होती है क्योंकि हाइड्रोजन के पुनर्संयोजन पर पैलेडियम का उत्प्रेरक प्रभाव होता है, जिससे धातु द्वारा अवशोषित हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है। 12वीं कक्षा में, यह मध्यवर्ती सुधार है। मोटी दीवारें फफोले नहीं रोकतीं, लेकिन रिसाव से पहले वे और अधिक फफोले ले सकती हैं। समाधान पीएच की नियमित रूप से निगरानी करें; यदि पीएच 7 से नीचे चला जाता है, तो इसे ऊपर लाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं। ऑक्सीजन को बाहर करने के लिए स्वीकार्य एसिटिक एसिड सीमा को नाइट्रोजन ब्लैंकेटिंग द्वारा कम किया जा सकता है। एक ऑक्सीडेंट, उदाहरण के लिए सोडियम नाइट्राइट (100 पीपीएम) हाइड्रोजन विकास की तुलना में ऑक्सीजन की कमी को बढ़ावा देकर सीमा को बढ़ाता है।

एक अच्छी तरह से जानकारीयुक्त विशिष्टता

ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के लिए 50% सोडियम एसीटेट को 90 डिग्री पर गर्म करने के लिए, 500 पीपीएम की ब्लिस्टरिंग सीमा के नीचे सुरक्षा मार्जिन प्रदान करने के लिए एसिटिक एसिड अशुद्धता को 300 पीपीएम पर रखा जाना चाहिए। पीएच साप्ताहिक जांचें। यदि पीएच 7 से नीचे है, तो क्षारीयता बहाल करने के लिए 0.1% सोडियम हाइड्रॉक्साइड मिलाएं। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिनमें 500 पीपीएम से ऊपर एसिटिक एसिड शामिल है, ग्रेड 7 टाइटेनियम का उपयोग करें या 100 पीपीएम सोडियम नाइट्राइट जैसे ऑक्सीडेंट जोड़ें। ऑपरेशन के दौरान हर 3 महीने में हीटर की सतह पर फफोले की जाँच करें। यदि फफोले दिखाई दें, तो घोल को निष्क्रिय कर दें और हीटर बदल दें। सोडियम एसीटेट सेवा में ग्रेड 2 टाइटेनियम हीटर के हाइड्रोजन ब्लिस्टरिंग से बचने के लिए इंजीनियर एसिटिक एसिड अशुद्धता को 500 पीपीएम से कम पर नियंत्रित करता है।