When A Titanium Immersion Heater Is Installed In A 10% Sodium Metasilicate Solution At 80°C, Why Does The Silicate Ion Form A Protective, Non-Porous Film Only At PH >11, Og hvad sker der på PH 9?
Jul 16, 2026
Læg en besked
In sodium metasilicate (Na₂SiO₃) solutions at 80°C, silicate ions polymerize on titanium surfaces. At pH >11, danner silikatet en kontinuerlig, ikke-porøs, beskyttende film (tykkelse 0,5-2 µm). Ved pH 9 er filmen porøs, revnet og ikke-beskyttende, hvilket tillader chlorid eller andre aggressive arter at trænge ind og forårsage gruber.
Kvantitativ filmkvalitet vs. pH
I 10% Na2SiO3 ved 80 grader i 500 timer:
| pH | Filmtykkelse (µm) | Film porøsitet | Korrosionshastighed (mm/år) | Pitting stede? |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 0.1–0.3 | Høj | 0.15–0.30 | Ja |
| 9 | 0.2–0.5 | Høj | 0.08–0.20 | Lejlighedsvis |
| 10 | 0.5–1.0 | Moderat | 0.04–0.10 | Sjælden |
| 11 | 1.0–1.5 | Lav | 0.02–0.05 | Ingen |
| 12 | 1.5–2.5 | Meget lav | 0.01–0.03 | Ingen |
| 13 | 2.0–3.0 | Meget lav | 0.005–0.015 | Ingen |
Effekt af temperatur på pH-krav
| Temperatur (grad) | Minimum pH for beskyttelsesfilm | Anbefalet pH |
|---|---|---|
| 60 | 10.5 | 11.0 |
| 80 | 11.0 | 11.5 |
| 100 | 11.5 | 12.0 |
pH-kontrolvejledning til silikatservice
| Drifts pH | Filmkvalitet | Anbefalet handling |
|---|---|---|
| >11 | Beskyttende | Ingen |
| 10–11 | Marginal | Forøg pH med NaOH |
| 9–10 | Dårlig, porøs | Add NaOH to raise to >11 |
| <9 | Ikke-beskyttende | Redesign løsning |
Teknisk anbefaling
For natriummetasilikatservice ved 80 grader skal pH holdes over 11 ved hjælp af natriumhydroxidtilsætning. Ved at kontrollere pH sikrer ingeniøren dannelsen af en beskyttende, ikke-porøs silikatfilm på titanium.
