Was ist das kritische Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnis für eine Titan-Heizspule der Güteklasse 2 in einer 10 %igen Eisensulfatlösung bei 70 Grad, unterhalb dessen der Passivfilm zusammenbricht und die gleichmäßige Korrosion beschleunigt wird?
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Fe3+-Ionen in 10 % Eisensulfat (Fe2(SO4)3) bei 70 °C. Fe3+ ist ein Oxidationsmittel, das den passiven Titanfilm aufrechterhält. Mit der Zeit oder bei der Nutzung wird das Fe ^{3+} zu Fe ^{2+} reduziert, wodurch die Oxidationskraft abnimmt. Das entscheidende Verhältnis von Fe3+ / Fe2+ für die Stabilität des passiven Films beträgt 0,1. Unterhalb dieses Verhältnisses bricht der Passivfilm zusammen und die gleichmäßige Korrosionsrate steigt von 0,02–0,05 mm/Jahr auf 0,20–0,50 mm/Jahr.
Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnis vs. quantitative Korrosionsrate
Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnis Dominanter Mechanismus Korrosionsrate (mm/Jahr)1,0 Passiv (oxidierend) 0,01-0,03
0,5–1,0 Passiv 0,02–0,05 Übergang 0.05-0.15 0.05-0.1 Filmkollaps 0,15–0,40<0.05 Active corrosion 0.40-1.00 Fe³⁺/Fe²⁺ Management Guide
Ratio Recommended Action Method of Re-oxidation >0,5 Keine N/A 0,2-0,5 H2O2 (10 ppm) hinzufügen oder Luft einblasen. Wöchentliche Überwachung
0,1–0,2 Oxidationsmittel H2O2 mit 50 ppm hinzufügen
<0.1 Add Fe³⁺ or substitute solutionAdd iron sulphate
Technische Beratung
Bei Eisensulfatlösungen sollte gelegentlich eine Belüftung oder Zugabe von Wasserstoffperoxid erfolgen, um das Verhältnis Fe 3+/Fe 2+ > 0,2 aufrechtzuerhalten. Der Ingenieur steuert das Verhältnis, um das Zusammenbrechen des Passivfilms zu verhindern.
