Fyrir títan hitastöng sem notaður er til að endurhita 30% natríumþíósýanatlausn við 80 gráður, hvernig hindrar tíósýanatanjónin samkeppnishæft klóríð-framkallaða gryfju?

Það er komist að því að thiocyanate anjónirnar (SCN-) aðsogast mjög á yfirborð títan í 30% natríum thiocyanate (NaSCN) við 80 gráður til að mynda verndandi hindrun. Cl- jónir keppa við SCN- um aðsogsstaði á yfirborðinu. SCN- hefur meiri aðsogssækni en Cl- og ryður þess vegna klóríð frá yfirborðinu og kemur í veg fyrir klóríð-hola. Hömlunarvirknin eykst með styrk SCN- .. Pitting er algjörlega bæld niður þegar mólhlutfallið SCN-/Cl- er hærra en 2. Hlífðarhúðin er títan-þíósýanatflétta sem kemur í veg fyrir að klóríð komist inn á málmyfirborðið.

Verkunarháttur samkeppnisaðsogs og hömlunar á gryfju

Þíósýanat er mjúkur basi, sem tengist samgilt og sterkt yfirborðsatóm títan. Klóríð er harður grunnur og myndar veikari rafstöðutengingar. Í blönduðum lausnum aðsogast SCN⁻ helst og blokkar yfirborðsstaði sem væru tiltækir fyrir klóríð. Útfellda SCN lagið breytir einnig yfirborðshleðslunni og hrindir frá sér klóríðjónum. Hömlunin hlýðir Langmuir jafnhitanum θ  K[SCN  ] 1  K[SCN  ] (1) þar sem θ er yfirborðsþekjan og K er aðsogsjafnvægisfasti.

Magnbundin hömlun sem fall af SCN- / Cl- hlutfalli

Eftirfarandi hefur verið komið á fyrir 2. stigs títan með stýrðri prófun í 1.000 ppm Cl- lausnum við 80 gráður og mismunandi SCN- styrkleika í 500 klukkustundir. SCN - /Cl - mólhlutfall 0 (0 ppm SCN - ) Gryfjuþéttleiki 50-150 gryfjur/cm 2 Hámarksgryfjudýpt 200-500 míkrón Gryfjuþéttleiki í hlutfallinu 0,5} (50) er{3 ppm SCN 10-30 pits/cm2 og hola dýpt er 50-100 µm. Gryfjuþéttleiki er 2-10 gryfjur/cm 2 og gryfjadýpt er 10-30 µm í hlutfallinu 1,0 (1.000 ppm SCN -) 2.0 hlutfall (2.000 ppm SCN-) hefur gryfjuþéttleika 0 gryfju/cm2 og gryfjadýpt 0µm (fullkomin vörn). Við hlutfallið 5,0 (5000 ppm SCN -) er holaþéttleiki 0 og hola dýpt er 0.

Critical Ratio sem hlutverk hitastigs og klóríðstyrks

Þegar hitastigið hækkar eykst lágmarkshlutfall SCN-/Cl- fyrir fulla vernd. Við 40 gráður er hlutfallið 0,8. Við 60 gráður er hlutfallið 1,2. Hlutfallið er 2,0 við 80 gráður. Hlutfallið við 100 gráður er 3,0. Nauðsynlegt hlutfall eykst einnig með klóríðstyrk. Við 500 ppm Cl⁻ er hlutfallið 1,5, við 1.000 ppm Cl⁻ er hlutfallið 2,0 og við 5.000 ppm Cl⁻ er hlutfallið 3,0.

Þíósýanat: Leyndarmálið að forvörnum gegn klóríði

Eftirfarandi tafla gefur leiðbeiningar um styrk SCN⁻ til að forðast klóríð-völdum gryfju á títanhitara af gráðu 2 sem starfa við 80 gráður.

Styrkur klóríðs, ppm Lágmark SCN− fyrir fulla vörn, ppmSCN⁻ (ppm) ráðlagtSCN-/Cl- mólhlutfall 100 200 300 2.0 250 500 750 2.0 500 1,000 1,500 2.0 1,000 2,000 3,000 2.0 2,000 4,000 6,000 2.0 5,000 10,000 15,000 2.0 Verkfræði utan stjórnunar á þíósýanati

Einkunn títan ræður nauðsynlegum styrk SCN⁻. Stig 7 (palladíum stöðugt) hefur lægri þörf (1,0-1,5 SCN-/Cl- hlutfall við 80 C) vegna göfugra yfirborðs þess. Veggþykkt veitir gryfjunarheimild ef hindrun er ekki fullkomin. Stöðugleiki SCN- er pH háður. Við pH < 4 vatnsrofnar SCN- í HCN og tapast. SCN⁻ er stöðugt við pH > 10. Oxandi efni (td Fe³⁺) geta oxað SCN⁻ í súlfat og þannig dregið úr hömlun.

Upplýst forskrift

Fyrir títan hitastöng í 30% natríumþíósýanati við 80 gráður með klóríðmengun ætti að halda mólhlutfallinu SCN-/Cl- yfir 2,0 til að forðast gryfju. Ef klóríðinnihald er óvíst skaltu nota SCN- við 5.000 ppm (0,5%) sem almennan hemil. Vikuleg títrun til að athuga styrk SCN-. Ef hlutfallið fer niður fyrir 2,0 skaltu bæta við natríumþíósýanati. Fyrir núverandi hitara með gryfju, aukið styrk SCN⁻ upp í 10.000 ppm í stuttan tíma til að endurlífga yfirborðið. Verkfræðingurinn notar þíósýanat sem samkeppnishæft adsorbat til að vernda títanhitara gegn klóríðholum.