Warum verursacht das Persulfat-Ion in einem Titan-Tauchsieder für eine 20 %ige Natriumpersulfatlösung bei 50 Grad eine höhere Korrosionsrate (0,2 mm/Jahr) als eine äquivalente Konzentration von Wasserstoffperoxid (0,05 mm/Jahr), obwohl beide starke Oxidationsmittel sind?
Eine Nachricht hinterlassen
Die Korrosionsrate von Titan Grad 2 in 20 % Natriumpersulfat bei 50 Grad beträgt 0,15–0,30 mm/Jahr. Bei der gleichen Temperatur beträgt die Korrosionsrate in 20 %igem Wasserstoffperoxid 0,03–0,08 mm/Jahr. Bei Persulfat ist die Rate höher, da es ein höheres Reduktionspotential (2,01 V) als H2O2 (1,78 V) hat. Das höhere Potenzial drückt das Titan weiter in den transpassiven Bereich, wo sich der passive Film schneller auflöst. Auch Persulfat-Abbauprodukte (Sulfatradikale) sind aktiver als Hydroxylradikale aus H2O2.
Mechanismus der Persulfat-Aggressivität
S₂O₈²⁻ + 2e⁻ → 2SO₄²⁻ (E Grad=2.01 V) Persulfatreduktion. Reduktion von Wasserstoffperoxid: E Grad=1.78 V H2O2 + 2H + + 2e- → 2H2O Das Mischpotential von Titan in Persulfat beträgt 1,6–1,8 V und in H2O2 1,3–1,5 V. Der transpassive Auflösungsstrom wächst exponentiell mit dem Potenzial. Das Verhältnis der Korrosionsgeschwindigkeit (Persulfat/H2O2) beträgt 3–6×.
Quantitativer Vergleich der Korrosionsrate
Oxidationsmittelkonzentration % Temperatur Grad Korrosionsrate mm/Jahr
H 2 O 2 20 50 0.03-0.08
Na₂S₂O₈ 5 50 0.10-0.20
Na2S2O8 10 50 0.15-0.25
Na 2 S 2 O 8 20 50 0.20-0.35 Leitfaden zur Materialauswahl
Persulfatkonzentration (%) Empfohlenes Material Erwartete Korrosionsrate (mm/Jahr)
<5 Grade 7 titanium 0.05-0.10 5-10 PTFE-coated titanium <0.01 >10 Tantal 0,01
Detaillierung mit den vorliegenden Fakten
Vermeiden Sie unbeschichtetes Titan für Persulfatlösungen mit einer Konzentration über 5 %. Verwenden Sie Titan oder Tantal mit PTFE-Beschichtung. Da der Ingenieur weiß, dass die Oxidationsstärke höher ist, wählt er geeignete Materialien aus.
