For en titaniumvarmestang, der bruges til at genopvarme en 30 % natriumthiocyanatopløsning ved 80 grader, hvordan konkurrerer thiocyanatanionen (SCN⁻) med klorid om overfladesteder og hæver den kritiske pittingtemperatur fra 60 grader (kun Cl⁻) til 90 grader (Cl⁻) + SCN?

Thiocyanatanion (SCN⁻) er stærkt adsorberet på titaniumoverfladen i 30% natriumthiocyanat ved 80 grader. SCN− konkurrerer om overfladesteder i nærvær af chlorid. Den kritiske pittemperatur (CPT) stiger fra 60 grader (kun Cl−) til 85-95 grader ved et SCN−/Cl− forhold på 2:1. SCN− producerer en passiveringsfilm for at hæmme kloridadsorption. Pitting reduceres fuldstændigt ved 80 grader for SCN⁻/Cl⁻-forhold højere end 1,5.

Mekanismen for konkurrencedygtig adsorption

Thiocyanat har stærkere adsorptionsaffinitet end chlorid. Det genererer et overflade-[Ti(SCN)6]³⁻-kompleks. Dette kompleks er mere stabilt end chloridkomplekset. SCN− overfladebelægning forhindrer klorid i at nå metaloverfladen.

Kvantitativ CPT som en funktion af forholdet mellem SCN- og Cl-

SCN - /Cl - Molært forhold Kritisk Temp. af Pitting (grad) Pitting ved 80 grader?
0 60 Ja 0.5 65-70 Ja 1.0 75-80 Marginal 1.5 85-90 Nej 2.0 90-95 Nej 3.0 95-100 Nej
Retningslinje for thiocyanatbeskyttelse

Chloride Concentration (ppm) Required SCN- for CPT >80 grader (ppm)SCN⁻/Cl⁻-forhold 500 750 1.5 1,000 1,500 1.5 2,000 3,000 1.5 5,000 7,500 1.5
Specificerer med sikkerhed

Add sodium thiocyanate to chloride-contaminated solutions at 80°C when SCN⁻/Cl⁻ ratio >1.5. For at undgå pitting bruger ingeniøren konkurrenceadsorption.