Kada se grijač od titanskog omotača koristi za kuhanje 1% bromovodične kiseline na 100 stupnjeva, koji je najveći dopušteni gradijent koncentracije bromida (površina u odnosu na masu) prije nego što započne lokalizirano transpasivno otapanje?

U kipućoj 1% bromovodičnoj kiselini (HBr) na 100 stupnjeva, pasivnost titana je očuvana stabilnim oksidnim premazom. Ali bromidni ioni (Br-) mogu izazvati transpasivno otapanje pri visokoj površinskoj koncentraciji. Rizik je povezan s gradijentom koncentracije između površine cijevi (gdje se HBr koncentrira isparavanjem) i otopine. Lokalizirano transpasivno otapanje započinje pri površinskoj koncentraciji bromida od 5x veće koncentracije.

Koncentracijski gradijenti: kvantitativna ograničenja

Za skupni 1% HBr (≈ 10 000 ppm Br−):

Omjer površina/volumen<3×: Passive. No transpassive dissolving.

Prijelazna zona surf/bulk ratio 3-5x Metastabilni napad povremeno.

Surface/bulk ratio >5×: Transpasivno otapanje, stabilno. Brzi lokalizirani napad.

Referenca kontrole gradijenta

Masivna koncentracija HBr (%) Maksimalni dopušteni omjer površina/nasipni Predložena radnja
0.5 8× Smanjite protok topline
1.0 5X Normalan rad
2.0 3× Povećanje brzine protoka
2× 3.0 Ne preporučuje se
Inženjerski savjet

Kako biste održali nisku koncentraciju bromida, održavajte temperaturu površine cijevi ispod 110 stupnjeva (ΔT=10 stupnjeva) tijekom kuhanja 1% HBr. Brzina protoka povećana je na 0,5 m/s kako bi se smanjio koncentracijski gradijent. Inženjer kontrolira gradijent koncentracije bromida kako bi se izbjeglo transpasivno otapanje.