Zašto persulfatni ion ne pasivizira titan usprkos tome što je jak oksidans, nego uzrokuje transpasivno otapanje za grijač titana u 5% otopini natrijevog persulfata na 50 stupnjeva?
Ostavite poruku
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 V u odnosu na SCE), gdje se pasivni film razgrađuje i titanij se otapa kao Ti4⁺ brzinom od 0,2–0,5 mm godišnje.
Kvantitativna stopa korozije u odnosu na koncentraciju persulfata
U Na₂S₂O₈ na 50 stupnjeva tijekom 500 sati:
| Koncentracija persulfata (%) | Stopa korozije (mm/godina) | Površinski potencijal (V u odnosu na SCE) | Mehanizam |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.005–0.010 | 0.2–0.5 | Pasivna |
| 1 | 0.05–0.12 | 1.2–1.5 | Mješoviti |
| 3 | 0.12–0.25 | 1.5–1.7 | Transpasivni početak |
| 5 | 0.20–0.40 | 1.7–1.9 | Transpasivna |
| 10 | 0.35–0.60 | 1.8–2.0 | Teška transpasivna |
Učinak temperature na transpasivni prijelaz
| Temperatura (stupnjevi) | 5% persulfata – brzina korozije (mm/godina) | Mehanizam |
|---|---|---|
| 25 | 0.10–0.20 | Transpasivna |
| 40 | 0.15–0.30 | Transpasivna |
| 50 | 0.20–0.40 | Transpasivna |
| 60 | 0.30–0.60 | Teška |
Inženjerska preporuka
Za otopine persulfata, titan se ne preporučuje zbog transpasivnog otapanja. Koristite PTFE-grijače ili tantal. Ako se mora koristiti titan, radite ispod 30 stupnjeva i ograničite persulfat na<2%. By understanding persulfate's transpassive behavior, the engineer selects appropriate materials.
