%5 Sodyum Sülfür Çözeltisini 40 derecede Isıtmak için Kullanılan 2. Sınıf Titanyum Daldırma Isıtıcı için, Sülfür Anyonu (S²⁻) Neden Hızlı Hidrojen Emilimi (200 ppm/ay) ve Kırılganlığa Neden Olurken, Aynı Konsantrasyondaki Klorür Sadece Hafif Çukurlaşmaya Neden Olur?

40 derecede %5 sodyum sülfit içindeki Grade 2 titanyum, ayda 100-300 ppm oranında hidrojeni emer ve 1-3 ayda kırılganlaşır. Sülfür iyonu (S2−) güçlü bir indirgeyici maddedir ve koruyucu bir TiO2 kaplamasının üretimini engeller. Katodik reaksiyon hidrojen oluşumunu içerir: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . Atomik hidrojenden titanyum kristal kafesine. Buna karşılık, aynı konsantrasyondaki klorür yalnızca hafif çukurlaşmaya (0,05-0,10 mm/yıl) neden olur çünkü pasif bir film hala oluşabilmektedir.

Sülfit-indüklü hidrojen emiliminin mekanizması

Sülfür, koruyucu olmayan titanyum sülfür (TiS) oluşturmak için titanyum yüzeyiyle reaksiyona girecektir. Açık-devre potansiyeli Ag/AgCl'ye karşı -0,8 ila -1,0 V'ye hareket eder; burada baskın katodik reaksiyon hidrojen oluşumudur. Hidrojen emiliminin hızı sülfit içeriğiyle ilgilidir.

Kantitatif Hidrojen Emilimi ve Sülfür Konsantrasyonu

Na2S Konsantrasyonu (%) H Emilimi (ppm/ay)200 ppm H'ye kadar süre (ayArıza Modu 0.5 20-50 4-10 Kırılganlık 1.0 40-80 2.5-5 Kırılganlık 2.0 60-120 1.7-3.3 Kırılganlık 5.0 100-200 1-2 Hızlı gevrekleşme 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service

Sülfür Konsantrasyonu % Önerilen Malzeme Beklenen Ömür (1,5 mm Duvar)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 yıl
Bilgilendirilmiş bir spesifikasyon

2. derece titanyumlu sülfür çözeltileri kullanmayın. Derece 7 (paladyum H emilimini engeller) veya PTFE kaplı ısıtıcılar kullanın. Mühendis, hidrojen kırılganlığına dayanıklı malzemeleri seçer.