Wie komplexiert das Acetat-Ion (CH₃COO⁻) bei einem Titan-Heizstab, der zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 110 Grad in einer 30 %igen Natriumacetatlösung zum Textilfärben verwendet wird, Titan am Meniskus und verursacht einen bevorzugten Angriff an der Flüssigkeits-Dampf-Grenzfläche?

Bei 110 Grad ist die Flüssigkeits-Dampf-Grenzfläche (der Meniskus) ein Bereich konzentrierter Acetationen in 30 % Natriumacetat aufgrund der Verdunstung. Ti 4+ + 3CH 3 COO - Ti(CH 3 COO ) 3 + Diese Komplexierung löst Titan aus dem Passivfilm in der Nähe des Meniskus und führt zu örtlicher Verdünnung und Lochfraß. Die Korrosionsrate am Meniskus beträgt 0,2–0,5 mm/Jahr und am eingetauchten Teil 0,01–0,03 mm/Jahr. Der Angriff ist selektiv und kann zur Perforation der Flüssigkeitsleitung führen.

Mechanismus des Meniskusangriffs in Acetatlösung

Bei der Meniskusverdampfung werden Acetationen auf das 10- bis 20-fache der Massenkonzentration konzentriert. Acetatkomplexe konzentrieren Titanionen und verhindern so eine Repassivierung. Der dünne Flüssigkeitsfilm ermöglicht auch den Durchtritt von Sauerstoff an die Oberfläche, die Komplexierung dominiert jedoch. Der Befall beschränkt sich auf die Meniskuszone, obwohl es sich hierbei nicht um Lochfraß, sondern eher um eine gleichmäßige Ausdünnung handelt.

Quantitative Meniskuskorrosionsrate im Vergleich zur Acetatkonzentration

Natriumacetatkonzentration (%) Meniskuskorrosionsrate (mm/Jahr) Korrosionsrate (mm/Jahr) Eintauchen
10 0.05-0.10 0.005-0.010 20 0.10-0.20 0.008-0.015 30 0.20-0.35 0.010-0.020 40 0.30-0.50 0.015-0.025
Leitfaden zur Milderung des Meniskus

Wirksamkeit der Schadensbegrenzungsmethode _Implementierung
Horizontale Montage 90 % Meniskusentfernung
PTFE-Hülse am Meniskus 70–80 %. Der Bereich wird unter Quarantäne gestellt
Acetatverdünnung zu<20% 50%Reduces complicated formation
Titan, Güteklasse 7 50 %Palladium, verringert den Angriff
Erstellen einer begründeten Spezifikation

Bei einem Titanheizer in Natriumacetat bei 110 Grad muss er horizontal montiert werden, um Meniskusschäden zu vermeiden. Wenn eine vertikale Montage erforderlich ist, installieren Sie eine PTFE-Hülse. Der Ingenieur kontrolliert die Umgebung des Meniskus und verhindert einen bevorzugten Angriff.