Trong Lò sưởi ngâm Titan cho dung dịch Natri Persulfate 20% ở 50 độ, tại sao Ion Persulfate lại gây ra tốc độ ăn mòn cao hơn (0,2 mm/năm) so với nồng độ tương đương của Hydrogen Peroxide (0,05 mm/năm) mặc dù cả hai đều là chất oxy hóa mạnh?

Tốc độ ăn mòn của titan loại 2 trong natri sunfat 20% ở 50 độ là 0,15-0,30 mm/năm. Ở cùng nhiệt độ, tốc độ ăn mòn trong hydro peroxide 20% là 0,03-0,08 mm/năm. Tốc độ này cao hơn với persulfate vì nó có khả năng khử (2,01 V) cao hơn H2O2 (1,78 V). Điện thế cao hơn sẽ đẩy titan tiến sâu hơn vào vùng xuyên qua, nơi màng thụ động hòa tan với tốc độ nhanh hơn. Ngoài ra, các sản phẩm phân hủy persulfate (gốc sunfat) hoạt động mạnh hơn các gốc hydroxyl từ H2O2.

Cơ chế gây hấn của Persulfate

S₂O₈²⁻ + 2e⁻ → 2SO₄²⁻ (E độ=2.01 V) Giảm Persulfate. Sự khử hydrogen peroxide: E độ=1.78 V H2O2 + 2H + + 2e- → 2H2O Điện thế hỗn hợp của titan trong persulfate là 1,6-1,8 V và trong H2O2 là 1,3-1,5 V. Dòng hòa tan truyền qua tăng theo cấp số nhân với điện thế. Tỷ lệ tốc độ ăn mòn (Persulfate/H2O2) là 3–6×.

So sánh định lượng về tốc độ ăn mòn

Nồng độ chất oxy hóa % Nhiệt độ Mức độ ăn mòn mm/năm
H 2 O 2 20 50 0.03-0.08
Na₂S₂O₈ 5 50 0.10-0.20
Na2S2O8 10 50 0.15-0.25
Na 2 S 2 O 8 20 50 0.20-0.35 Hướng dẫn lựa chọn vật liệu

Nồng độ Persulfate (%) Vật liệu khuyến nghị Tỷ lệ ăn mòn dự kiến ​​(mm/năm)
<5 Grade 7 titanium 0.05-0.10 5-10 PTFE-coated titanium <0.01 >10 Tantali 0,01
Chi tiết với sự thật trong tầm tay

Tránh dùng titan không tráng phủ cho các dung dịch sunfat có nồng độ trên 5%. Sử dụng titan hoặc tantalum với lớp phủ PTFE. Biết cường độ oxy hóa cao hơn, người kỹ sư lựa chọn vật liệu phù hợp.