Miks titaankattega küttekeha puhul, mida kasutatakse 5% naatriumtartraadi lahuse keetmiseks temperatuuril 103 kraadi, sisaldab tartraadiioonide kompleks titaanioone ja takistab repasivatsiooni, põhjustades ühtlase korrosiooni kiirusel 0,2 mm aastas?
Jäta sõnum
5% naatriumtartraadis temperatuuril 103 kraadi on tartraadiioon (C₄H₄O₆²⁻) titaani jaoks tugev kelaativ aine. Erinevalt kloriidist või fluoriidist, mis põhjustavad täppide moodustumist, moodustab tartraat lahustuvaid titaan-tartraadi komplekse: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O6)₃]⁴⁻. See kompleksi moodustumine eemaldab pinnalt Ti⁴⁺ ioonid nende moodustumisel, vältides stabiilse passiivse kile teket. Ilma kaitsekileta korrodeerub titaan ühtlaselt ühtlase kiirusega 0,15–0,25 mm aastas, ilma lokaalse täppideta.
Kvantitatiivne korrosioonikiirus vs tartraadi kontsentratsioon
103 kraadi juures (keemine):
| Naatriumtartraadi kontsentratsioon (%) | Korrosioonikiirus (mm/aastas) | Pinna välimus | mehhanism |
|---|---|---|---|
| 0 (ainult vesi) | 0.005–0.010 | Hele | Passiivne |
| 1 | 0.03–0.06 | Kerge söövitus | Segatud |
| 3 | 0.08–0.15 | Ühtlane söövitus | Kompleks |
| 5 | 0.15–0.25 | Ühtlane matt | Domineeriv komplekssus |
| 10 | 0.20–0.35 | Ühtlane matt | Raske komplekssus |
Temperatuuri ja pH mõju
| Temperatuur (kraad) | pH | 5% tartraadi korrosioonimäär (mm/aastas) |
|---|---|---|
| 60 | 7 | 0.04–0.08 |
| 80 | 7 | 0.08–0.15 |
| 100 | 7 | 0.15–0.25 |
| 100 | 9 | 0.10–0.18 |
| 100 | 5 | 0.20–0.35 |
Tehniline soovitus
Kõrgel temperatuuril naatriumtartraadi lahuste puhul aktsepteerige ühtlast korrosiooni kui domineerivat mehhanismi. Korrosioonikindluse tagamiseks kasutage paksemaid seinu (2,0–2,5 mm). 7. klassi titaan ei paku eeliseid, kuna pallaadium ei mõjuta tartraadi kompleksi. Mõistes tartraadi kompleksi moodustumise mehhanismi, valib insener ühtlase korrosiooni jaoks sobiva seina paksuse.
