Til en titankappevarmer, der bruges til at koge en 5 % natriumtartratopløsning ved 103 grader, hvorfor er tartrationkomplekset titanionioner og forhindrer repassivering, hvilket fører til ensartet korrosion med 0,2 mm pr. år?
Læg en besked
I 5% natriumtartrat ved 103 grader er tartrationen (C₄H₄O₆²⁻) et stærkt chelaterende middel for titanium. I modsætning til chlorid eller fluor, som forårsager grubetæring, danner tartrat opløselige titanium-tartratkomplekser: Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻. Denne kompleksdannelse fjerner Ti⁴⁺-ioner fra overfladen, efterhånden som de dannes, hvilket forhindrer dannelsen af en stabil passiv film. Uden en beskyttende film korroderer titanium ensartet med en konstant hastighed på 0,15-0,25 mm om året, uden lokal grubetæring.
Kvantitativ korrosionshastighed vs. tartratkoncentration
Ved 103 grader (kogende):
| Natriumtartratkoncentration (%) | Korrosionshastighed (mm/år) | Overflade udseende | Mekanisme |
|---|---|---|---|
| 0 (kun vand) | 0.005–0.010 | Lyse | Passiv |
| 1 | 0.03–0.06 | Let ætsning | Blandet |
| 3 | 0.08–0.15 | Ensartet ætsning | Kompleksering |
| 5 | 0.15–0.25 | Ensartet mat | Kompleksering dominerende |
| 10 | 0.20–0.35 | Ensartet mat | Alvorlig kompleksitet |
Effekt af temperatur og pH
| Temperatur (grad) | pH | 5 % tartrat korrosionshastighed (mm/år) |
|---|---|---|
| 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 |
Teknisk anbefaling
For natriumtartratopløsninger ved høj temperatur accepteres ensartet korrosion som den dominerende mekanisme. Brug tykkere vægge (2,0–2,5 mm) for at give korrosionsgodtgørelse. Grad 7 titanium giver ingen fordel, fordi tartratkompleksdannelse ikke påvirkes af palladium. Ved at forstå tartrats kompleksdannelsesmekanisme vælger ingeniøren passende vægtykkelse til ensartet korrosion.
