Почему ион хлорита разлагается на горячем титане с образованием хлорида и хлората, и как это изменяет местный химический состав электролита? Для титанового нагревательного стержня, используемого для нагревания 5% раствора хлорита натрия при температуре 70 градусов?
Оставить сообщение
При 70 градусах хлорит (ClO₂⁻) каталитически разлагается на титановых поверхностях: 4ClO₂⁻ → 3ClO₃⁻ + Cl⁻. В результате этой реакции образуются ионы хлорида и ионы хлората. Хлорид накапливается вблизи поверхности титана, создавая локально высокую концентрацию хлорида (в 5–10 раз больше объема). Высокая концентрация хлоридов дестабилизирует пассивную пленку титана, вызывая точечную коррозию. Хлорат-ионы менее агрессивны, но могут далее разлагаться при более высоких температурах.
Количественное разложение и накопление хлоридов
В 5% растворе NaClO₂ при температуре 70 градусов в течение 500 часов:
| Время (часы) | Производство хлоридов (ppm) | Местный Cl⁻ (поверхность, ppm) | Производство хлората (ppm) | Скорость коррозии (мм/год) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01–0.03 |
| 100 | 50–100 | 500–1,000 | 200–400 | 0.03–0.08 |
| 250 | 150–250 | 1,500–2,500 | 600–1,000 | 0.08–0.15 |
| 500 | 300–500 | 3,000–5,000 | 1,200–2,000 | 0.15–0.30 |
| 1,000 | 500–800 | 5,000–8,000 | 2,000–3,200 | 0.25–0.50 |
Влияние температуры на скорость разложения
| Температура (градусы) | ClO₂⁻ Скорость разложения (г/м²·час) | Время до 1000 ppm местного Cl⁻ (часы) |
|---|---|---|
| 50 | 0.2–0.5 | 200–500 |
| 60 | 0.5–1.0 | 100–200 |
| 70 | 1.0–2.0 | 50–100 |
| 80 | 2.0–4.0 | 25–50 |
Руководство по контролю разложения хлорита
| Рабочая температура (градусы) | Максимальное рекомендуемое воздействие (часы) | Ожидаемый локальный Cl⁻ после воздействия (ppm) |
|---|---|---|
| 50 | 1,000 | 500–1,000 |
| 60 | 500 | 500–1,000 |
| 70 | 200 | 500–1,000 |
| 80 | 100 | 500–1,000 |
Инженерные рекомендации
При работе с хлоритом натрия при температуре 70 градусов ограничьте непрерывную работу до 200 часов перед очисткой или заменой раствора. Используйте титан Grade 7, который имеет более высокую устойчивость к хлоридам. Контролируя время воздействия, инженер ограничивает накопление хлоридов и образование язв.
