Þegar 7 stigs títan hitastöng verður fyrir 0,2% vetnisperoxíðlausn við 60 gráður, hvernig breytist hvata niðurbrotshraði H₂O₂ þegar palladíumyfirborðið verður þakið súrefnisbólum?

7. stigs títan inniheldur 0,12-0,25% palladíum, áhrifaríkan hvata fyrir niðurbrot vetnisperoxíðs: 2H2O2 → 2H2O + O2. Við 60 gráður er upphafsniðurbrotshraðinn hraður og mynda súrefnisbólur sem festast við palladíumríkt yfirborðið. Bólur byggja upp og stífla virka hvarfastaði og draga því úr niðurbrotshraða um 50-80% á 24 klst. Súrefnisbólurnar gera yfirborð palladíumsins óvirkar og þessi aðgerð er afturkræf með þvotti. Þetta er mikilvægt í aðstæðum þar sem vetnisperoxíð þarf að varðveita, eða þegar súrefnisþróun getur valdið vandamálum í ferlinu.

Palladium-hvötað niðurbrots- og bólulosunarkerfi

Niðurbrot vetnisperoxíðs á palladíum yfirborði á sér stað með róttæku ferli. Við hvarfið myndast súrefnisgas sem myndast sem loftbólur á yfirborðinu. Upphaflega skilja litlar loftbólur auðveldlega. Eftir því sem hvarfið heldur áfram eykst súrefnisofmettunin og loftbólurnar verða stærri og klístrari. Límbólurnar koma líkamlega í veg fyrir að H2O2 nái palladíumyfirborðinu og dregur því úr hvarfhraðanum. Bóluþekjusvæðið hækkar með tímanum samkvæmt Langmuir aðsogsjafnhita. Hægt er að þekja allt að 80–90% af yfirborðinu.

Tímaháð magnhraða niðurbrots

Stýrð prófun við 60 gráður í 0,2% H₂O₂ á títan af gráðu 7 hefur sýnt eftirfarandi hraða súrefnisþróunar með tímanum. O2 þróunarhraði eftir 0,5 klst. er 2-5 ml cm-2 h-1 og hlutfallsleg hvatavirkni er 100%. Hraðinn er 1,5–3 mL/cm2 klst. eftir 2 klst. og virknin er 70%. Hraðinn var 1–2 ml/cm^2 klst. eftir 6 klukkustundir og virkni var 50%. Hraði 0,5–1,5 mL/cm2.klst., virkni 30% eftir 12 klst. Eftir 24 klst. er hraðinn 0,3–1 mL/cm²·klst og virknin 20%. Eftir 48 klst. er hraðinn 0,2–0,8 mL/cm²·klst og virknin 15%. Eftir 100 klukkustundir jafnast hraðinn niður í 0,1–0,5 ml/cm²·klst og virknin í 10%.

Áhrif H 2 O 2 styrks og hitastigs á óvirkjun

Afvirkjunarhraði er fall af hitastigi og H2O2 styrk. Upphafshraðinn er 1–3 mL/cm²·klst við 0,1% H₂O₂ og 60 gráður, hraðinn eftir 24 klst er 0,2–0,6 mL/cm²·klst og afvirkjunarstuðullinn er 5. Við 0,2% H₂O₂ og 60 gráður er upphafshraðinn 2-4 mL klst. 2-4 mL klst. 0,3–1 mL/cm²·klst og afvirkjunarstuðullinn er 5. Upphafshraði 0,5% H.sub.2 O.sub.2, 60.°. C. 5-10 mL/cm.sup.2 .margir punktar. hr; hraði á 24 klst. 0,8-2 ml/cm.sup.2 .multidot. hr; þáttur 5. Upphafshraðinn er 1–2 ml/cm2 .klst.; 24 klst hraði er 0,2–0,5 mL/cm2 .klst. og stuðullinn er 5 við 0,2% H2O2 og 40 gráður. Upphafshraðinn er 5–10 mL/cm2·klst við 0,2% H2O2 og 80 gráður, 24-klst hraði er 1–2 mL/cm2·klst, stuðullinn er 5. Stöðugi 5× óvirkjunarstuðullinn gefur til kynna að loftbóluþekjan sé aðalbúnaðurinn.

Leiðbeiningar um að stjórna hvatavirkni í H₂O₂ lausnum

Taflan hér að neðan veitir tillögur um meðhöndlun á títanhitara af gráðu 7 í lausnum af vetnisperoxíði miðað við nauðsynlegan stöðugleika H2O2.

Markmið H 2 O 2 Stöðugleiki Ráðlagður aðgerð Væntanleg hvatavirkni eftir 24 klst. Athugasemdir
Hátt (minnkaðu niðurbrot...Gráður 2 (ekkert palladíum) 0% (enginn Pd hvati) Ekkert hvata niðurbrot
Miðlungs (sumt niðurbrot í lagi) 7. bekk – náttúruleg óvirkjun samþykkt 20%Umsóknir, nema flestar
Mikil virkni reglulega Þurrkaðu eða skolaðu yfirborð hitarans Fer aftur í 100% Aðgangur að hitara krafist
Mikil virkni, áframhaldandi Bæta við fosfórsýrustöðugleikaefni (0,1%) 50% (hemlað) Minnkar niðurbrot um 50%
Einstaklega stöðugur PTFE þakinn hitari 0% Engin málmsnerting við H2O2 Engineering Beyond Catalytic Deactivation

It is a vital selection of titanium grade. Grade 2 does not accelerate breakdown of H_2O_2 and does not include palladium, and is the preferred grade when H_2O_2 stability is required. Grade 7 should not be used in H2O2 unless catalytic activity is necessary (e.g. for H2O2 destruction). The overall rate of decomposition depends on the surface area of the heater. The bigger the heater, the more oxygen bubbles it produces. Decomposition is affected by the pH of the solution; at acidic pH (3–5) H₂O₂ is stabilized, while at alkaline pH (>8) niðurbrotið eykst. Að bæta við 0,1% fosfórsýru eða natríumstannati dregur úr hvata niðurbroti um 50%. Stig 7 má endurvirkja með vélrænni þurrkun eða með ultrasonic hreinsun.

Intelligent forskrift

Og ef þú vilt 0,2% lausn af vetnisperoxíði við 60 gráður og þú vilt að H2O2 sé stöðugt, tilgreindu þá gráðu 2 frekar en 7. stigs títan. Ef gráðu 7 er þegar til staðar og niðurbrot er vandamál skaltu bæta við 0,1% fosfórsýru sem sveiflujöfnun eða setja í staðinn fyrir gráðu 2 hitara. Ef þörf er á niðurbroti á H₂O₂, til dæmis við meðhöndlun úrgangs, er stig 7 valin. Til að fá reglulega mikla hvatavirkni, notaðu gráðu 7 hitara með hreinsibúnaði til að fjarlægja súrefnisbólur. Verkfræðingurinn sem skilur hvernig súrefnisbólur slökkva á palladíum hvata velur rétta títanflokkinn fyrir H₂O₂ þjónustu.