Kui suur on titaanist sukelsoojendi puhul, mida kasutatakse 80 kraadi hoidmiseks 10% naatriumsulfiti lahuses hapniku eemaldamiseks, milline on maksimaalne lubatud sulfiti kontsentratsioon (g/L), et vältida vesiniku rabenemist katoodkaitse potentsiaali juures -0,9 V vs. Ag/AgCl?

Titaan on passiivne 10% naatriumsulfitis (Na2SO3) 80 kraadi juures. Kuid sulfitioonid redutseeritakse katoodpotentsiaalil -0,9 V vs. Ag/AgCl: SO₃²⁻ + 4H⁺ + 4e⁻ → S⁰ + 2H₂O (või S²⁻-ni). Redutseerimisproduktid võivad moodustada titaansulfiidi ja tekib aatomvesinik. Vesiniku omastamise kiirus suureneb sulfiti kontsentratsiooniga. Suurim lubatud sulfiti kontsentratsioon vesiniku rabestumise vältimiseks on 50 g/l. Vesiniku neeldumine üle 50 g/l ületab 100 ppm/kuus, mis põhjustab pragunemist 6-12 kuu jooksul

Sulfiidi redutseerimine ja vesiniku rabestumise mehhanism

Katoodpolarisatsioonis redutseeritakse sulfit elementaarseks väävliks või sulfiidiks. Väävel ühineb titaaniga, et tekitada TiS, habras faas. " Samal ajal tekib aatomi vesinik. Vesinikuaatomid difundeeruvad titaanvõresse, tekitades hüdriide. Pragunemist kiirendab sulfiidide rabestumise ja hüdriidi moodustumise kombinatsioon.

Kvantitatiivne vesiniku neeldumine versus sulfiidi kontsentratsioon

2. klassi titaani kontrollitud testimine Na 2 SO 3-s 80 kraadi juures katoodkaitsega -0,9 V vs. Ag/AgCl 1000 tunni jooksul on näidanud järgmist. Vesiniku neeldumine on 10–20 ppm 1000 tunni kohta 0 g/L Na2SO₃ (alustase) juures ilma pragudeta. 10 g/l juures on neeldumine 20-40 ppm ja pragusid ei esine. Imendumine 25 g/l juures on 40–80 ppm ja võib tekkida mõningane rabestumine. 50 g/l (oluline): neeldumine 80–150 osa miljoni kohta. pragunemine algab 1000–2000 tunni jooksul . 150-300 ppm 100 g/l juures. Praod 500-1000 tunni jooksul. 200 g/l juures on neeldumine > 300 ppm ja see praguneb kiiresti.

Katoodiga kaitstud titaani sulfiidi kontsentratsiooni juhend

Na2SO3 kontsentratsioon (g/L) H Imendumine (ppm/1000 h) Krakkimisaeg (tundides) Soovitatav<25 <80 >5,000 Yes 25-50 80-150 1,000-5,000 Limited 50-100 150-300 500-2,000 No >100 >300 <500 Not advised
Teadmiste abil täpsustamine

Naatriumsulfit 80 kraadi juures katoodkaitsega (titaankuumuti): maksimaalne sulfiti kontsentratsioon 25 g/l. Kasutage 7. klassi titaani suuremate kontsentratsioonide jaoks või vähendage katoodkaitse potentsiaali -0,8 V-ni. Insener kontrollib sulfiti kontsentratsiooni, et vältida vesiniku rabedust.