For en titanvarmestang, der bruges til at opvarme en 5% natriumchloritopløsning ved 70 grader, hvorfor nedbrydes chlorionen på varmt titan for at danne klorid og chlor, og hvordan ændrer dette den lokale elektrolytkemi?
Læg en besked
Ved 70 grader nedbrydes chlorit (ClO₂⁻) katalytisk på titaniumoverflader: 4ClO₂⁻ → 3ClO₃⁻ + Cl⁻. Denne reaktion producerer chloridioner og chlorationer. Kloridet akkumuleres nær titaniumoverfladen, hvilket skaber en lokalt høj kloridkoncentration (5-10× bulk). Høj kloridkoncentration destabiliserer den passive titaniumfilm og fremmer pitting. Klorationerne er mindre aggressive, men kan yderligere nedbrydes ved højere temperaturer.
Kvantitativ nedbrydning og kloridakkumulering
I 5% NaClO₂ ved 70 grader i 500 timer:
| Tid (timer) | Chlorid produceret (ppm) | Lokal Cl⁻ (overflade, ppm) | Kloratproduceret (ppm) | Korrosionshastighed (mm/år) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01–0.03 |
| 100 | 50–100 | 500–1,000 | 200–400 | 0.03–0.08 |
| 250 | 150–250 | 1,500–2,500 | 600–1,000 | 0.08–0.15 |
| 500 | 300–500 | 3,000–5,000 | 1,200–2,000 | 0.15–0.30 |
| 1,000 | 500–800 | 5,000–8,000 | 2,000–3,200 | 0.25–0.50 |
Effekt af temperatur på nedbrydningshastighed
| Temperatur (grad) | ClO₂⁻ Nedbrydningshastighed (g/m²·time) | Tid til 1.000 ppm Lokal Cl⁻ (timer) |
|---|---|---|
| 50 | 0.2–0.5 | 200–500 |
| 60 | 0.5–1.0 | 100–200 |
| 70 | 1.0–2.0 | 50–100 |
| 80 | 2.0–4.0 | 25–50 |
Vejledning til kontrol af chloritnedbrydning
| Driftstemperatur (grad) | Maksimal anbefalet eksponering (timer) | Forventet lokal Cl⁻ efter eksponering (ppm) |
|---|---|---|
| 50 | 1,000 | 500–1,000 |
| 60 | 500 | 500–1,000 |
| 70 | 200 | 500–1,000 |
| 80 | 100 | 500–1,000 |
Teknisk anbefaling
For natriumchlorit-service ved 70 grader, begrænse kontinuerlig drift til 200 timer før rengøring eller udskiftning af opløsning. Brug Grade 7 titanium, som har højere kloridtolerance. Ved at kontrollere eksponeringstiden begrænser ingeniøren kloridophobning og grubetæring.
