একটি গ্রেড 2 টাইটানিয়াম হিটার টিউব কপার প্লেট করা এবং গ্যালভানিক ক্ষয় হতে শুরু করার আগে 80 ডিগ্রিতে 10% সালফামিক অ্যাসিড সলিউশনে সর্বাধিক অনুমোদিত কপার আয়ন ঘনত্ব (পিপিএম) কত?

কপার আয়নগুলিকে (Cu 2+) টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের উপর ধাতব কপার হিসাবে 10% সালফামিক অ্যাসিড (H 2 NSO 3 H) তে 80 ডিগ্রিতে চাপানো যেতে পারে Cu 2+ + 2e - → Cu 0 . কপার আবরণের উপস্থিতি একটি গ্যালভ্যানিক যুগল তৈরি করে যা টাইটানিয়ামের সাবস্ট্রান্সের বিভাজন বৃদ্ধি করে। ধাতু প্রলেপ এড়াতে, তামার উপাদান অবশ্যই 50 পিপিএম-এর কম হতে হবে। 50 পিপিএম-এর উপরে, তামার প্লেট দ্রুত বেরিয়ে যায় এবং গুরুতর গ্যালভানিক ক্ষয় ঘটে। টাইটানিয়ামে তামা এবং হাইড্রোজেন বিবর্তনের অত্যধিক সম্ভাবনার হ্রাস সম্ভাবনা দ্বারা থ্রেশহোল্ড সেট করা হয়।

কিভাবে তামার প্রলেপ কাজ করে এবং টাইটানিয়ামে গ্যালভানিক ক্ষয় হয়

সালফামিক অ্যাসিডে, টাইটানিয়াম প্রায় -0.1 থেকে +0.1 V বনাম Ag/AgCl এর ক্ষয় সম্ভাবনার সাথে নিষ্ক্রিয়। কপার আয়নগুলির একটি হ্রাস সম্ভাবনা রয়েছে +0.34 V। যখন তামার ঘনত্ব একটি সমালোচনামূলক ঘনত্বের চেয়ে বেশি হয়, তখন স্থানীয় ঘনত্ব অত্যধিক সম্ভাবনা অতিক্রম করে এবং তামা টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে জমা হয়। প্রলিপ্ত তামাটি একটি ক্যাথোড যা উন্মুক্ত টাইটানিয়াম একটি অ্যানোড হিসাবে কাজ করে। গ্যালভানিক বর্তমান ঘনত্ব 10-100 µA/cm2 এ পৌঁছাতে পারে, যার ফলে প্রতি বছর 0.2-2.0 মিমি হারে দ্রুত টাইটানিয়াম দ্রবীভূত হয়।

Cu²⁺ ঘনত্বের বিরুদ্ধে পরিমাণগত কপার প্লেটিং এবং গ্যালভানিক জারা

Grade 2 titanium has been proven in controlled testing in 10% sulfamic at 80°C for 500 hours as follows: At 0 ppm Cu 2+ no copper plating was observed. The galvanic current is 0 µA/cm 2 and the titanium corrosion rate is 0.01-0.03 mm year-1 . Trace plating is possible at 10 ppm, galvanic current is 0 to 1 µA/cm2, and corrosion rate is 0.02 to 0.05 mm per year. Light plating is noticed at 25 ppm, galvanic current 1-5 µA/cm2 and corrosion rate 0.03-0.08 mm/year. At 50 ppm, the moderate level of plating, the galvanic current is 5–15 µA/cm² and the corrosion rate is 0.08–0.20 mm per year, the critical threshold. At 100 ppm, substantial plating is observed, the galvanic current is 15–40 µA/cm2 and the corrosion rate is 0.20–0.50 mm per year. The galvanic current is 40-100 µA/cm 2 and the corrosion rate is 0.50-1.50 mm per year. The surface is completely plated at 250 ppm. At 500 ppm, the surface is 100% copper plated and galvanic current is >100µA/cm2। ক্ষয় হার 1.50-3.00 মিমি/বছর।

তামার সহনশীলতার উপর সালফামিক অ্যাসিড ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার প্রভাব

অ্যাসিডের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সর্বাধিক অনুমোদিত তামার ঘনত্ব হ্রাস পায়। 80 ডিগ্রিতে 5% সালফামিক অ্যাসিডের মধ্যে গুরুতর Cu 2+ স্তর হল 100 পিপিএম। 10% এবং 80 ডিগ্রীতে ক্রিটিক্যাল লেভেল হল 50 পিপিএম। 80 ডিগ্রী এবং 15% এ সমালোচনামূলক স্তর হল 30 পিপিএম। 20% এবং 80 ডিগ্রিতে সমালোচনামূলক থ্রেশহোল্ড হল 20 পিপিএম। ক্রিটিক্যাল লেভেল 100 পিপিএম 10% এবং 60 ডিগ্রী। 10% এবং 80 ডিগ্রী . 25 পিপিএম-এ ক্রিটিক্যাল লেভেল 50 পিপিএম হল 100 ডিগ্রী এবং 10% উচ্চতর অ্যাসিড ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা হাইড্রোজেন বিবর্তনের হার বাড়ায় এবং কলাইয়ের তাপগতিবিদ্যাকে প্রভাবিত করে।

সালফামিক অ্যাসিড হিটারে কপার দূষণের নির্দেশিকা

নীচের সারণীটি 80 ডিগ্রিতে 10% সালফামিক অ্যাসিডে গ্রেড 2 টাইটানিয়াম হিটারের জন্য তামার আয়নগুলির সর্বাধিক অনুমোদিত ঘনত্ব এবং প্রশমন কৌশলগুলির সুপারিশ করে৷

কিউ2+ ঘনত্ব পরিমাপিত (পিপিএম) কপার প্লেটিং গ্যালভানিক বর্তমান ঘনত্ব (µA/cm2) টাইটানিয়াম ক্ষয় হার (মিমি/বছর) প্রস্তাবিত ক্রিয়া<25 None 0-5 <0.08None 25–50 Light 5–15 0.05–0.12Monitor weekly 50-75 Moderate 15-30 0.12-0.25Add chelating agent .
75-100 Heavy 30-60 0.25-0.50 Replacement of solution >100 Severe >60 >0.50 অবিলম্বে প্রতিস্থাপন
তামার ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণের বাইরে ইঞ্জিনিয়ারিং

টাইটানিয়ামের গ্রেড তামার প্রলেপের পরে গ্যালভানিক ক্ষয়কে প্রভাবিত করে। গ্রেড 7 (প্যালাডিয়াম স্থিতিশীল) একই তামার জমা সহ গ্রেড 2 থেকে 2-3 গুণ কম গ্যালভানিক ক্ষয় হার প্রদর্শন করে। প্রাচীর বেধ একটি ক্ষয় ভাতা দেয়, একটি 2.0 মিমি প্রাচীর তামা প্ররোচিত ক্ষয় দ্বারা প্রতি বছর 0.2 মিমি 10 বছর স্থায়ী হয়। জটিল এজেন্ট যেমন. 100 থেকে 200 পিপিএম EDTA কপার আয়নের সাথে মিলিত হয় যা প্রলেপ রোধ করে। আয়ন বিনিময় রজন সালফামিক অ্যাসিড দ্রবণ থেকে তামা নিষ্কাশন করতে পারে। কপার নির্দিষ্ট ইনহিবিটর যেমন বেনজোট্রিয়াজল (10 পিপিএম) যোগ করে টাইটানিয়াম পৃষ্ঠে শোষণের দ্বারা প্রলেপকে বাধা দেওয়া হয়।

একটি অবহিত স্পেসিফিকেশন

For a Grade 2 titanium heater in 10% sulfamic acid at 80°C keep the copper ion concentration below 25 ppm to be below the plating threshold of 50 ppm for safety. Check copper levels weekly with atomic absorption spectroscopy or colorimetric test strips. If the concentration is >50 পিপিএম 200 পিপিএম EDTA যোগ করে তামাকে জটিল করে বা সমাধান পরিবর্তন করে। টাইটানিয়ামের ক্ষতি না করে তামাকে দ্রবীভূত করার জন্য তামার জমা সহ বিদ্যমান হিটারগুলিকে 20% নাইট্রিক অ্যাসিড দিয়ে 50 ডিগ্রিতে 30 মিনিটের জন্য পরিষ্কার করা যেতে পারে। সালফামিক অ্যাসিড পরিষেবাতে, প্রকৌশলী তামার প্রলেপ এবং গ্যালভানিক ক্ষয় এড়াতে তামার ঘনত্বকে গুরুত্বপূর্ণ প্রান্তিকের নীচে নিয়ন্ত্রণ করে।