5% সোডিয়াম পারসালফেট সলিউশনে 50 ডিগ্রিতে একটি টাইটানিয়াম ইমারসন হিটারের জন্য, কেন পার্সালফেট আয়ন একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজার হওয়া সত্ত্বেও টাইটানিয়ামকে প্যাসিভেট করে না এবং পরিবর্তে ট্রান্সপ্যাসিভ দ্রবীভূত করে?

সোডিয়াম পারসালফেট (Na₂S₂O₈) হল একটি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট, যার S₂O₈²⁻/SO₄²⁻ এর 2.01 V এর মান হ্রাস করার সম্ভাবনা রয়েছে, যা নাইট্রিক অ্যাসিডের চেয়ে বেশি। টাইটানিয়ামের ক্ষেত্রে, পারসালফেট ক্রমাগত প্যাসিভেশনের পরিবর্তে ট্রান্সপ্যাসিভ দ্রবীভূত করে। 50 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, শক্তিশালী জারণ সম্ভাবনা টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে 1.8 V বনাম একটি প্রচলিত হাইড্রোজেন ইলেক্ট্রোডের উপরে স্থানান্তরিত এলাকায় নিয়ে যায়, যেখানে নিষ্ক্রিয় স্তরটি ভেঙে যায় এবং টাইটানিয়াম প্রতি বছর 0.2-0.5 মিমি হারে Ti 4 + হিসাবে দ্রবীভূত হয়। ট্রান্সপাসিভ দ্রবীভূতকরণ অভিন্ন, পিটিং নয়। কিন্তু বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য জারা হার খুব বেশি।

পারসালফেট দ্বারা প্ররোচিত ট্রান্সপাসিভ দ্রবীভূতকরণের প্রক্রিয়া

টাইটানিয়ামের আনুমানিক 0 V এবং 1.8 V এর মধ্যে একটি স্থিতিশীল নিষ্ক্রিয় অঞ্চল রয়েছে। 1.8 V এর উপরে সম্ভাব্যতায় TiO2 ফিল্মটি দ্রবণীয় Ti 4 + প্রজাতিতে অক্সিডাইজ করা হয়: TiO2 + 2H2O → Ti 4 + + 4OH - + 2e - . টিটানিয়াম, একটি শক্তিশালী প্রতি সমন্বিত সম্ভাব্য, টিটানিয়াম একটি শক্তিশালী। 1.7-2.0V। এই পরিসরে ট্রান্সপাসিভ দ্রবীভূত কারেন্ট বড়। পুরো পৃষ্ঠটি ট্রান্সপ্যাসিভ এলাকায় থাকায় জারা অভিন্ন। ফিল্মটির একটি ধ্রুবক দ্রবীভূত হওয়ার পরেও কোনও স্থানীয়ভাবে ফাটল দেখা দেয় না।

একটি ফাংশন হিসাবে Persulfate ঘনত্ব পরিমাণগত ক্ষয় হার

গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের ক্ষেত্রে, 500 ঘন্টার জন্য 50 ডিগ্রিতে সোডিয়াম পারসালফেটে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষার অধীনে নিম্নলিখিতগুলি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। 0% পারসালফেট (বেসলাইন) এ ক্ষয়ের হার 0.005–0.010 মিমি/বছর, পৃষ্ঠের সম্ভাব্যতা 0.2–0.5 V এবং প্রক্রিয়াটি নিষ্ক্রিয়. 1% পারসালফেট 0.05-0.12 মিমি/y 1.2-1.5 V প্রতি মিশ্রিত রা.205-0.23% মিমি/বছর সম্ভাব্য 1.5-1.7 V প্রক্রিয়া ট্রান্সপ্যাসিভ সূচনা 5% পারসালফেটে, হার 0.20-0.40 মিমি/বছর, সম্ভাব্য 1.7-1.9 V, এবং প্রক্রিয়াটি ট্রান্সপাসিভ। হার 0.35-0.60 মিমি/বছর 10% পারসালফেটে, সম্ভাব্য 1.8-2.0 V এবং প্রক্রিয়াটি গুরুতর ট্রান্সপাসিভ।

ট্রান্সপ্যাসিভ ট্রানজিশনে তাপমাত্রার প্রভাব

উচ্চ তাপমাত্রায় ট্রান্সপ্যাসিভ অঞ্চলটি নিম্ন সম্ভাবনার দিকে চলে যায়। ক্ষয়ের হার ট্রান্সপ্যাসিভ এবং 0.10-0.20 মিমি/বছর 25 ডিগ্রি এবং 5% পারসালফেট। এটি বছরে 0.15-0.30 মিমি 40 ডিগ্রিতে বৃদ্ধি পায়। 50 ডিগ্রিতে হার 0.20-0.40 মিমি/বছর। 60 ডিগ্রিতে প্রতি বছর 0.30-0.60 মিমি হার। হার 70 ডিগ্রির উপরে 0.50 মিমি/বছরের বেশি। তাপমাত্রা যত বেশি হবে, ট্রান্সপ্যাসিভ দ্রবীভূত হবে তত তীব্র।
**পার্সলফেট পরিষেবায় উপাদান নির্বাচনের জন্য গাইড

নিম্নোক্ত সারণীতে সোডিয়াম পারসালফেটের দ্রবণকে ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা অনুযায়ী গরম করার জন্য সুপারিশ করা হয়েছে।

পারসালফেট ঘনত্ব (%) তাপমাত্রা (ডিগ্রী) গ্রেড 2 জারা হার (মিমি/বছর) ক্ষয় হার (মিমি/বছর) গ্রেড 7 প্রস্তাবিত উপাদান<1 50 0.05–0.10 0.03–0.06 Grade 7 with thick wall 1–3 40 0.08–0.15 0.05–0.10 PTFE-coated titanium 1–3 50 0.12–0.25Not recommended for titanium 3–5 30 0.10–0.20 0.06–0.12 Tantalum or PTFE >5 Any >0.20 >0.12 ট্যানটালাম বা PTFE
টাইটানিয়াম এবং বিয়ন্ড ইঞ্জিনিয়ারিং চয়েস

প্যালাডিয়াম সমৃদ্ধকরণের কারণে গ্রেড 7 এর ট্রান্সপ্যাসিভ দ্রবীভূত করার হার গ্রেড 2 (30-50% হ্রাস) থেকে সামান্য কম, তবে টাইটানিয়ামকে পারসালফেট পরিষেবার জন্য উপযুক্ত করার জন্য উন্নতি যথেষ্ট নয়। জারা ভাতা জন্য দেয়াল বেধ দেওয়া হয়. 2.0 মিমি প্রাচীর এবং 0.20 মিমি প্রতি বছর ক্ষয় সহ, প্রাচীরটি 10 ​​বছর সহ্য করবে তবে এটি নগণ্য। PTFE প্রলিপ্ত টাইটানিয়াম উনান মহান প্রতিরোধের প্রদান করে এবং ধাতুকে পারসালফেট দ্রবণ থেকে বিচ্ছিন্ন রাখে। ট্যানটালাম অনেক বেশি প্যাসিভ রেঞ্জ প্রদর্শন করে এবং এটি পারসালফেট প্রতিরোধী। Zirconium এছাড়াও ভাল কাজ করে, কিন্তু এটি ব্যয়বহুল।

স্পেসিফিকেশন আস্থা

50 ডিগ্রীতে 5% সোডিয়াম পারসালফেটে একটি টাইটানিয়াম নিমজ্জন হিটারের পূর্বাভাসিত জারা হার প্রতি বছর 0.20-0.40 মিমি, যা দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের জন্য খুব বেশি। PTFE প্রলিপ্ত টাইটানিয়াম হিটার বা ট্যান্টালাম হিটার ব্যবহার করুন. 0.5 মিমি PTFE প্রাচীরের পুরুত্ব 2.5 মিমি হওয়া উচিত, যদি টাইটানিয়াম প্রয়োজন হয়, পারসালফেটের ঘনত্ব 2% এবং তাপমাত্রা 40 ডিগ্রিতে রাখা উচিত। অপারেশনে বছরে একবার হিটারের বেধ পরীক্ষা করুন। দেয়ালের বেধ 1.0 মিমি হলে, হিটার পরিবর্তন করুন। পারসালফেট একটি ট্রান্সপ্যাসিভ দ্রবীভূত এবং একটি প্যাসিভেটর নয় তা জেনে, প্রকৌশলী এই গুরুতর অক্সিডাইজিং পরিবেশের জন্য উপযুক্ত উপকরণ নির্বাচন করেন।