Wie hemmt das Thiocyanat-Anion bei einem Titan-Heizstab, der zum Wiedererhitzen einer 30-prozentigen Natriumthiocyanatlösung auf 80 Grad verwendet wird, die durch Chlorid hervorgerufene Lochfraßbildung?

Thiocyanat-Anionen (SCN⁻), die in 30 % Natriumthiocyanat (NaSCN) enthalten sind, adsorbieren bei 80 Grad stark an der Titanoberfläche und bilden eine Schutzbarriere. SCN- konkurriert in Gegenwart von Chloridionen um Oberflächenplätze. SCN− hat eine höhere Adsorptionsaffinität als Cl− und verdrängt daher Chlorid an der Oberfläche und verhindert so die durch Chlorid erzeugte Lochfraßbildung. Die Hemmwirkung steigt mit der Konzentration der SCN--Ionen. Bei einem SCN⁻/Cl⁻-Molverhältnis über 2 wird die Lochfraßbildung vollständig unterdrückt.

Quantitative Hemmung der Lochfraßbildung durch SCN–

Für eine Lösung von 1000 ppm Cl- bei 80 °C:

SCN--Konzentration (ppm) SCN-/Cl- Molverhältnis Lochfraßdichte (Pits/cm2) Maximale Lochtiefe (µm) 0 0 50-150 200-500 500 0.5 10-30 50-100 1,000 1.0 2-10 10-30 2,000 2.0 0 0 5,000 5.0 0 0 Hemmungseffizienz mit der Temperatur

Temperatur (Grad) Mindestverhältnis SCN- / Cl- für vollständigen Schutz
Technische Empfehlung 40 0.8 60 1.2 80 2.0 100 3.0

Um Lochfraß in chloridhaltigen Lösungen zu vermeiden, sollte das Molverhältnis SCN-/Cl- bei 80 Grad über 2,0 gehalten werden. Der Ingenieur verhindert Lochfraß an Titanheizgeräten, der durch Chloride verursacht wird, indem er Thiocyanat als konkurrierendes Adsorbat einsetzt.