Was ist in einem Titan-Tauchsieder für einen 10 %igen Natriumacetat/Essigsäure-Puffer bei pH 4,7 und 90 Grad die kritische Pufferkapazität (Mol/L), unterhalb derer der Passivfilm instabil wird und Lochfraß auftritt?
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In einem Acetatpuffer bei pH 4,7 und 90 Grad bestimmt die Pufferkapazität die Stabilität des Titan-Passivfilms. Eine Pufferkapazität unter 0,05 mol/L ermöglicht lokale pH-Abfälle<3 at the metal surface, causing passive film breakdown and pitting. Buffer capacity above 0.1 mole/L maintains surface pH near bulk value, preventing pitting.
Quantitativer Lochfraß vs. Pufferkapazität
In Natriumacetat/Essigsäure-Puffer (pH 4,7) bei 90 Grad für 500 Stunden:
| Pufferkapazität (Mol/L) | Lokaler pH-Wert an der Oberfläche (geschätzt) | Korrosionsrate (mm/Jahr) | Lochfraßdichte (Löcher/cm²) |
|---|---|---|---|
| 0,01 (sehr niedrig) | 2.5–3.0 | 0.15–0.35 | 50–150 |
| 0.025 | 3.0–3.5 | 0.10–0.20 | 20–60 |
| 0,05 (kritisch) | 3.5–4.0 | 0.06–0.12 | 5–20 |
| 0.075 | 4.0–4.5 | 0.04–0.08 | 0–5 |
| 0,10 (stabil) | 4.5–4.7 | 0.02–0.05 | 0 |
| 0.20 | 4.7 | 0.01–0.03 | 0 |
Einfluss der Temperatur auf die kritische Pufferkapazität
| Temperatur (Grad) | Kritische Pufferkapazität (Mol/L) | Empfohlenes Minimum (Mol/L) |
|---|---|---|
| 60 | 0.025 | 0.05 |
| 80 | 0.04 | 0.08 |
| 90 | 0.05 | 0.10 |
| 100 | 0.07 | 0.15 |
Leitfaden zur Pufferkapazitätskontrolle
| Pufferkapazität (Mol/L) | Passive Filmstabilität | Empfohlene Aktion |
|---|---|---|
| >0.10 | Stabil | Keiner |
| 0.05–0.10 | Randständig | Überwachen Sie den pH-Wert wöchentlich |
| 0.025–0.05 | Instabil | Fügen Sie Acetat hinzu, um die Kapazität zu erhöhen |
| <0.025 | Sehr instabil | Puffer neu gestalten |
Technische Empfehlung
Halten Sie für den Acetatpufferbetrieb bei 90 Grad eine Pufferkapazität von über 0,10 Mol/L ein. Überwachen Sie die Pufferkonzentration regelmäßig. Durch die Steuerung der Pufferkapazität verhindert der Techniker lokale pH-Abfälle und Lochfraß.
