ক্যাটালিটিক রিঅ্যাক্টরের জন্য ট্রেস ফর্মিক অ্যাসিড দিয়ে অ্যাসিটিক অ্যাসিড গরম করার জন্য, কোন সারফেস ট্রিটমেন্ট (থার্মাল অক্সিডেশন বনাম নোবেল মেটাল লেপ) টাইটানিয়াম হিটারকে সবচেয়ে ভালো রক্ষা করে?

ফর্মিক অ্যাসিডের পরিমাণ ট্রেস করুন, একটি হ্রাসকারী জৈব অ্যাসিড যা আক্রমণাত্মকভাবে টাইটানিয়াম প্যাসিভ ফিল্ম আক্রমণ করে, অনুঘটক চুল্লিতে অ্যাসিটিক অ্যাসিড পরিষেবাতে সাধারণ দূষক। 100-150 ডিগ্রী তাপমাত্রায় 0.1-2% ফর্মিক অ্যাসিডের সাথে অ্যাসিটিক অ্যাসিডের (সাধারণত 80-99%) সংমিশ্রণ এমন একটি পরিবেশ প্রদান করে যেখানে বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ টাইটানিয়াম গ্রেড 2 0.2-0.8 হারে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা প্রতি বছর উচ্চতর তাপের জন্য অপ্রত্যাশিত মিমি-মিমি. পৃষ্ঠ চিকিত্সা সাহায্য করতে পারে. তাপ জারণ একটি পুরু, স্ফটিক টিও 2 (রুটাইল) স্তর তৈরি করে। নোবেল ধাতব আবরণ (প্যালাডিয়াম বা প্ল্যাটিনাম) প্যাসিভ ফিল্ম সংরক্ষণের প্রচার করে। এই নিবন্ধটি ফর্মিক-অ্যাসিড দূষিত অ্যাসিটিক-অ্যাসিডে তাদের ক্ষয় সুরক্ষা কার্যকারিতার পরিমাণ নির্ধারণের সাথে এই দুটি পৃষ্ঠ চিকিত্সা পদ্ধতির তুলনা করে।

ফর্মিক-এসিটিক অ্যাসিড মিশ্রণে টাইটানিয়াম ক্ষয়ের প্রক্রিয়া
জৈব অ্যাসিডগুলির মধ্যে, ফর্মিক অ্যাসিড (HCOOH) রাসায়নিকভাবে টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড হ্রাস করার ক্ষমতার ক্ষেত্রে অনন্য। প্রতিক্রিয়া হল TiO2 + 2HCOOH → Ti(HCOO)4 + 2H2O। টাইটানিয়াম ফর্মেট কমপ্লেক্স দ্রবণীয়, এইভাবে যা ঘটে তা হল প্যাসিভ ফিল্মটি দ্রবীভূত হয়, কেবল ভেঙে যায় না। 120 ডিগ্রিতে 100% বিশুদ্ধ অ্যাসিটিক অ্যাসিড এ অ্যাসিড দ্বারা টাইটানিয়ামের আক্রমণ নগণ্য- ক্ষয়ের হার প্রতি বছর <0.01 মিমি। যাইহোক, শুধুমাত্র 0.1% ফর্মিক অ্যাসিডের উপস্থিতি ক্ষয়ের হারকে 0.05-0.10 মিমি/বছরে বাড়িয়ে তুলবে। ফর্মিক অ্যাসিডের 1% হারে 0.3-0.5 মিমি/বছর। 2% ফরমিক অ্যাসিডের হার 1-2 বছরে 1.65 মিমি ওয়াল টিউবের মাধ্যমে 1.0 মিমি/বছরের বেশি ড্রিলিং।

আক্রমণটি বিস্তৃত এবং একজাতীয়, বিচ্ছিন্ন পিটিং নয়। এটি ফর্মিক অ্যাসিডের ক্ষয়কে ক্লোরাইড থেকে আলাদা করে-প্ররোচিত ক্ষয় এবং পৃষ্ঠের চিকিত্সা যা একটি বাধা স্তর প্রদান করে বা অনুঘটক পুনঃপাসিভেশন সম্ভাব্যভাবে কার্যকর হতে পারে।

তাপ অক্সিডেশন মাধ্যমে চিকিত্সা
টাইটানিয়াম 2 থেকে 10 ঘন্টার জন্য 500 থেকে 700 ডিগ্রী তাপমাত্রায় বাতাসে বা অক্সিজেনে সমাপ্ত হিটার গরম করার মাধ্যমে তাপীয়ভাবে অক্সিডাইজ করা হয়। এই চিকিৎসার ফলে দেশীয় নিরাকার TiO2 ফিল্ম (সাধারণত 5-10 nm) 0.5-5.0 µm পুরুত্বের স্ফটিক রুটাইল স্তরে রূপান্তরিত হয়। রুটাইল স্তরটি প্রাকৃতিকভাবে নিষ্ক্রিয় ফিল্মের চেয়ে ঘন, শক্ত এবং আরও রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী। ফর্মিক অ্যাসিডযুক্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিডের মধ্যে, ঘন অক্সাইড একটি বাধা তৈরি করে যা অন্তর্নিহিত টাইটানিয়ামের উপর আক্রমণ হওয়ার আগে অবশ্যই খাওয়া উচিত।

একটি 2-3 µm পুরু রুটাইল স্তর তৈরি করতে 4 ঘন্টার জন্য 600 ডিগ্রিতে গ্রেড 2 টাইটানিয়ামের তাপ জারণের ফলে 99% অ্যাসিটিক অ্যাসিড + 1% ফরমিক অ্যাসিড 120 ডিগ্রিতে 0.06-0.10 মিমি প্রতি বছর 0.58 মিমি-এর তুলনায় 0.58 মিমি-এর তুলনায় 99% অ্যাসিটিক অ্যাসিডের ক্ষয় হার হয়। ভাঁজ হ্রাস)। থার্মাল অক্সাইড ভেঙ্গে না যাওয়া পর্যন্ত সুবিধা অব্যাহত থাকে। যদি অক্সাইড স্তরটি 2 µm পুরু হয় এবং এটি প্রতি বছর ~0.08 মিমি হারে দ্রবীভূত হয়, তাহলে প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব 2-3 বছর স্থায়ী হবে এবং তারপরে অন্তর্নিহিত টাইটানিয়াম অপরিশোধিত হারে ক্ষয় হবে।

থার্মাল অক্সিডেশনের ত্রুটি হল যে অক্সাইড শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট বেধে উত্থিত হতে পারে। একবার এটি হয়ে গেলে, সুরক্ষা চলে যায়। মোটা অক্সাইডের (5–10 µm) উচ্চতর চিকিত্সা তাপমাত্রা (700–800 ডিগ্রি) প্রয়োজন, যা টাইটানিয়াম সাবস্ট্রেটের যান্ত্রিক গুণাবলিকে হ্রাস করতে পারে এবং পাতলা-প্রাচীরযুক্ত টিউবগুলিকে বিকৃত করতে পারে।

নোবেল মেটাল আবরণ (প্যালাডিয়াম)
ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, ইলেক্ট্রোলেস ডিপোজিশন বা ভৌত বাষ্প জমা (সাধারণ বেধ 0.5-2.0 μm) দ্বারা জমা প্যালাডিয়াম আবরণ দ্বারা আরেকটি সুরক্ষা ব্যবস্থা প্রদান করা হয়। প্যালাডিয়াম মহৎ এবং অক্সিডেন্টের অনুপস্থিতিতে হাইড্রোজেন আয়ন হ্রাসের জন্য উপস্থিত হতে পারে এমন কোনো অক্সিডাইজিং প্রজাতির হ্রাসের জন্য একটি চমৎকার ক্যাথোডিক সাইট প্রদান করে। সমাধানটি অ্যাসিটিক অ্যাসিড সহ ফর্মিক অ্যাসিড হ্রাস করছে এবং প্যালাডিয়াম H + থেকে H 2 . হ্রাস করতে সহায়তা করে এটি টাইটানিয়াম সাবস্ট্রেটের ক্ষয় সম্ভাবনাকে প্যাসিভ এলাকায় স্থানান্তরিত করে। প্রভাবটি গ্রেড 7 টাইটানিয়াম জুড়ে প্যালাডিয়ামের মিশ্রণের মতো, তবে পৃষ্ঠের উপর কেন্দ্রীভূত।

120 ডিগ্রীতে 99% অ্যাসিটিক অ্যাসিড + 1% ফরমিক অ্যাসিডে প্যালাডিয়াম-কোটেড গ্রেড 2 (1 µm Pd, ইলেক্ট্রোপ্লেটেড) এর জারা পরীক্ষা ক্ষয় হার নির্দেশ করে<0.01 mm per year-essentially total protection. Even with 2% formic acid the pace is still less than .02 mm/yr. The coating does not have to be complete across the entire surface; isolated palladium islands (even as little as 0.5% surface coverage) can cathodically shield the surrounding titanium by galvanic coupling.

প্যালাডিয়াম আবরণ যান্ত্রিক ক্ষতির জন্য ঝুঁকিপূর্ণ। যে কোনো স্ক্র্যাচ বা ঘর্ষণ মহৎ ধাতুকে নির্মূল করে, এবং স্ক্র্যাচ দ্বারা উন্মুক্ত হওয়া টাইটানিয়াম সুরক্ষিত নাও হতে পারে যদি ক্ষতির ক্ষেত্রটি অবশিষ্ট থাকা প্যালাডিয়ামের তুলনায় বিশাল হয়। অনুঘটক চুল্লিতে অনুঘটক কণা বা আন্দোলনকারীদের থেকে যান্ত্রিক ঘর্ষণ সম্ভব হলে হিটারের জন্য আবরণ ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে।

তুলনা কর্মক্ষমতা সারাংশ
সুরক্ষা পদ্ধতি 120 ডিগ্রি সুরক্ষা দুর্বলতার প্রক্রিয়ায় 1% ফর্মিক অ্যাসিডে পুরুত্ব জারা হার
অপরিশোধিত গ্রেড 2 N/A 0.4-0.5 মিমি/বছর নেটিভ অক্সাইড স্তরকোনও (অভ্যন্তরীণ)
তাপ জারণ (600 ডিগ্রি, 4 ঘন্টা) 2-3 µm অক্সাইড 0.06-0.10 মিমি প্রতি বছর ব্যারিয়ার স্তর সীমিত সসীম অক্সাইড বেধ জীবনকাল 2-3 বছর কমিয়ে দেয়
থার্মাল অক্সিডেশন (750 ডিগ্রি , 8 ঘন্টা) 5-8 µm অক্সাইড 0.03-0.05 মিমি/বছর বাধা স্তর ভ্রূণের ঝুঁকি, সাবস্ট্রেটের বিকৃতি
প্যালাডিয়াম আবরণ (ইলেক্ট্রোপ্লেটেড) 1 µm<0.01 mm/year Cathodic modification Mechanical damage to coating
প্যালাডিয়াম আবরণ (পুরু, 5 µm)<0.01 mm/year 5 µmCathodic modification Higher cost, probable adhesion problems
হিটারের জন্য সারফেস ট্রিটমেন্ট নির্বাচনের জন্য অ্যাপ্লিকেশন ম্যাট্রিক্স
চুল্লির অবস্থা ফর্মিক অ্যাসিড ঘনত্ব প্রস্তাবিত সারফেস ট্রিটমেন্ট অপারেটিং তাপমাত্রা হিটারের প্রত্যাশিত জীবন (1.65 মিমি প্রাচীর)
ফর্মিক অ্যাসিড, খাঁটি<0.05% 100-120°C None (Grade 2 standard) >10 বছর
ফর্মিক দূষণের ট্রেস স্তর 0.05-0.2% 100-120 ডিগ্রি নেই বা হালকা তাপ অক্সিডেশন 5-8 বছর
নিম্ন ফর্মিক 0.2-0.5% 100-130 ডিগ্রি তাপীয় অক্সিডেশন (2-3 মাইক্রন) 3-5 বছর সহ অবিচ্ছিন্ন অপারেশন
মাঝারি ফর্মিক, পরিচ্ছন্ন পরিষেবা 0.5-1.0% 120-140 ডিগ্রি প্যালাডিয়াম কলাই (1-2 μm) 8-10 বছর
1.0-2.0% 120-150 ডিগ্রী প্যালাডিয়াম আবরণ (পুরু, 5 µm) 5-7 বছর উচ্চ ফর্মিক, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিষেবা (অনুঘটক উপস্থিত)
যান্ত্রিক ঘর্ষণ সহ যে কোনও ফর্মিক যে কোনও প্যালাডিয়াম প্রলেপ + নিয়মিত পরিদর্শন পরিবর্তনশীল
অনুঘটক চুল্লি জন্য হিটার স্পেসিফিকেশন সারাংশ
ফর্মিক অ্যাসিডের চিহ্নযুক্ত অ্যাসিটিক অ্যাসিড গরম করার জন্য অনুঘটক চুল্লির তাপ জারণ টাইটানিয়াম হিটারের প্যালাডিয়াম আবরণের চেয়ে কম প্রতিরক্ষামূলক। 1% ফরমিক অ্যাসিড এবং 120 ডিগ্রীতে, প্যালাডিয়াম দ্বারা আচ্ছাদিত গ্রেড 2 প্রতি বছর 0.4-0.5 মিমি (অচিকিৎসা না করা) থেকে প্রতি বছর 0.01 মিমি থেকে কম করে, হিটারের জীবনকাল 1-2 বছর থেকে 8-10 বছর পর্যন্ত প্রসারিত করে। তাপীয় অক্সিডেশন কার্যক্ষমতা 5-8 গুণ বৃদ্ধি করে কিন্তু অক্সাইড স্তরটি গ্রাস করার আগে শুধুমাত্র 2-4 বছর সুরক্ষা প্রদান করে। প্যালাডিয়াম আবরণ একটি ক্যাথোডিক পরিবর্তন এবং আবরণ ক্রমাগত না হলেও সমগ্র টাইটানিয়াম পৃষ্ঠকে রক্ষা করবে। তাপ অক্সিডেশন একটি সীমাবদ্ধ বাধা স্তর এবং অবশেষে ব্যর্থ হবে। এমন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য যেখানে সামান্য বা ন্যূনতম যান্ত্রিক পরিধান আছে, গ্রেড 2-এ একটি 1-2 µm প্যালাডিয়াম আবরণ সুপারিশ করা হয়। একটি মোটা আবরণ (5 µm) বা কঠিন গ্রেড 7 টাইটানিয়াম (যাতে বাল্ক প্যালাডিয়াম রয়েছে) নির্দিষ্ট করা উচিত যেখানে অনুঘটক কণা বা আন্দোলনকারীরা পৃষ্ঠকে আঁচড় দিতে পারে। অর্ডার করার সময়, আবরণের বেধ, আনুগত্য পরীক্ষার ফলাফল (ASTM D3359 অনুযায়ী টেপ পরীক্ষা) এবং নির্দিষ্ট অ্যাসিড মিশ্রণে ক্ষয় পরীক্ষার তথ্যের ডকুমেন্টেশনের জন্য অনুরোধ করুন।