Для нагревателя с титановой оболочкой, используемого для кипячения 5% раствора тартрата натрия при температуре 103 градуса, почему ион тартрата образует комплекс с ионами титана и предотвращает репассивацию, что приводит к равномерной коррозии со скоростью 0,2 мм в год?

The tartrate ion (C4H4O6 2-) is a powerful chelating agent for titanium in 5% sodium tartrate at 103 °C. Tartrate creates soluble titanium tartrate complexes unlike chloride or fluoride (which lead to pitting) Ti4+ + 3C4H4O6 2- ->[Ti(C4H4O6)3] 4- В этом комплексообразовании ионы Ti4+ удаляются с поверхности по мере их образования, так что стабильная пассивная пленка не может быть получена. В отсутствие защитного покрытия титан корродирует равномерно с постоянной скоростью от 0,15 до 0,25 мм в год без каких-либо локальных питтингов.

Скорость коррозии в зависимости от концентрации тартрата (количественный показатель)

103 градуса (кипения)

Концентрация тартрата натрия (%) Скорость коррозии (мм/год) Внешний вид поверхности Механизм
0 (только вода) 0,005–0,010 Яркое Пассивное 1 0.03-0.06 Световое травление Смешанное легкое травление 3 0.08–0,15 Равномерное травление Комплексообразование
5 0.15–0,25 Преобладает матовая комплексация, равномерная
10 0.20–0,35 Однородность матовости Сильное комплексообразование Влияние температуры и pH

Степень температуры pH 5% Скорость коррозии тартрата мм/год
60 7 0.04–0.08 80 7 0.08–0.15 100 7 0.15–0.25 100 9 0.10–0.18 100 5 0.20–0.35
Инженерный совет.

Предположим, что основным механизмом действия растворов тартрата натрия при высокой температуре является равномерная коррозия. Используйте более толстые стенки (2,0–2,5 мм), чтобы обеспечить допуск на коррозию. Тартратное комплексообразование не влияет на палладий, поэтому титан класса 7 не дает никакой пользы. Зная механизм комплексообразования тартрата, инженер может выбрать достаточную толщину стенки для обеспечения устойчивой коррозии.