%50 konsantrasyonda ve 90 derecede sodyum asetat (CH₃COONa), tekstil boyamada ve tamponlama maddesi olarak kullanılır. Çözelti alkalidir (pH 8-9). Hidroliz veya kirlenmeden kaynaklanan asetik asit safsızlığı pH'ı düşürür. PH 5'in altına düştüğünde titanyum pasif filmi kararsız hale gelir ve katodik reaksiyon, oksijenin indirgenmesinden hidrojen oluşumuna doğru kayar. Atomik hidrojen, titanyum kafesine yayılabilir ve iç boşluklarda moleküler hidrojen oluşturarak yüzeyde kabarcıklara neden olabilir. Hidrojen kabarmasını önlemek için izin verilen maksimum asetik asit safsızlığı 500 ppm'dir (%0,05). Bu seviyenin üzerinde pH 5'in altına düşer ve 100-500 saat içinde kabarcıklar oluşur.

Asetat Çözeltilerinde Hidrojen Kabarma Mekanizması

Alkali sodyum asetatta katodik reaksiyon, hidrojen atomları üretmeyen oksijenin indirgenmesidir. Asetik asit pH'ı düşürür: CH₃COOH → CH₃COO⁻ + H⁺. 5'in altındaki pH'ta, 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ hidrojen oluşum reaksiyonu termodinamik olarak uygun hale gelir. Atomik hidrojen ara maddesi (H), titanyum yüzeyinde üretilir. Atomik hidrojenin bir kısmı H₂ gazı oluşturmak üzere yeniden birleşir, ancak bir kısmı titanyum kafesine yayılır. Hidrojen atomları, H₂ gazı oluşturmak üzere yeniden birleşecekleri iç boşluklara, kalıntılara veya tane sınırlarına göç eder. Gaz basıncı birikir ve yüzeyde patlayabilecek kabarcıklara neden olur.

Asetik Asit Konsantrasyonunun Bir Fonksiyonu Olarak Kantitatif Kabarcıklanma

500 saat boyunca 90 derecede değişen asetik asit safsızlığı ile %50 sodyum asetatta yapılan kontrollü testler aşağıdakileri ortaya koymuştur. 100 ppm'nin altındaki asetik asitte pH 8,5-9,0'dır, hidrojen oluşumu meydana gelmez, kabarcık oluşmaz ve yüzey parlak kalır. 100–300 ppm'de pH 6,0–7,5'tir, eser miktarda hidrojen oluşumu meydana gelebilir, ancak görünür kabarcıklar görülmez. 300–500 ppm'de pH 5,0–6,0'dır, ara sıra küçük kabarcıklar (<0.5 mm diameter) form after 300–500 hours, and the blister density is 1–5 per cm². At 500–1,000 ppm, the pH drops to 4.0–5.0, moderate blistering occurs with blister size 0.5–2 mm, blister density reaches 5–20 per cm², and blistering initiates within 100–300 hours. Above 1,000 ppm, the pH falls below 4.0, severe blistering occurs with blister size exceeding 2 mm, blister density exceeds 20 per cm², and blistering initiates within 50–150 hours.

Sıcaklığın ve Oksijen Seviyesinin Kabarcıklanma Eşiğine Etkisi

The maximum allowable acetic acid decreases with increasing temperature. At 70°C, the allowable acetic acid is 1,000 ppm (0.1%). At 80°C, it is 750 ppm. At 90°C, it is 500 ppm. At 100°C, it is 300 ppm. At 110°C, it is 150 ppm. Dissolved oxygen level also affects the threshold; deaerated solutions cause blistering at lower acetic acid concentrations because oxygen reduction is not available to compete with hydrogen evolution. Aerated solutions (oxygen >5 ppm) izin verilen asetik asidi %30-50 oranında artırır.

Sodyum Asetat Isıtıcılar için Asetik Asit Kirliliği Kontrol Kılavuzu

Aşağıdaki tablo, istenen hizmet ömrüne ve kabarcıklanma toleransına bağlı olarak, 90 derecede %50 sodyum asetat içindeki 2. Sınıf titanyum ısıtıcılar için izin verilen maksimum asetik asit konsantrasyonlarını sağlar.

Asetik Asit Kontrolünün Ötesinde Mühendislik

Titanyum kalitesi kabarma direncini etkiler. Derece 7 (paladyum-stabilize edilmiş), asetik asite karşı 3–5 kat daha yüksek toleransa sahiptir çünkü paladyum, metale giren hidrojen miktarını azaltarak hidrojen rekombinasyonunu katalize eder. 12. Sınıf orta düzeyde iyileşme sunar. Duvar kalınlığı kabarmayı engellemez ancak kalın duvarlar sızıntıdan önce daha fazla kabarmayı tolere edebilir. Solüsyon pH'ı haftalık olarak izlenmelidir; pH 7'nin altına düşerse yükseltmek için sodyum hidroksit ekleyin. Oksijeni dışarıda bırakmak için nitrojen örtüsü, izin verilen asetik asit eşiğini azaltır. Sodyum nitrit (100 ppm) gibi bir oksidantın eklenmesi, hidrojen oluşumu üzerinden oksijenin indirgenmesini teşvik ederek eşiği yükseltir.

Bilgiye Dayalı Bir Spesifikasyon Yapmak

%50 sodyum asetatı 90 derecede ısıtmak için kullanılan 2. Derece titanyum ısıtıcı için, 500 ppm kabarcıklanma eşiğinin altında bir güvenlik marjı sağlamak amacıyla asetik asit safsızlığını 300 ppm'nin altında tutun. pH'ı haftalık olarak izleyin; pH 7'nin altına düşerse alkaliniteyi yeniden sağlamak için %0,1 sodyum hidroksit ekleyin. Asetik asit seviyelerinin 500 ppm'yi aştığı uygulamalar için Grade 7 titanyum belirtin veya 100 ppm sodyum nitrit gibi bir oksidan ekleyin. Çalışma sırasında, ısıtıcının yüzeyinde her 3 ayda bir kabarcık olup olmadığını kontrol edin; kabarcıklar bulunursa çözeltiyi nötrleştirin ve ısıtıcıyı değiştirin. Mühendis, asetik asit safsızlığını 500 ppm'nin altında kontrol ederek, sodyum asetat servisinde 2. Derece titanyum ısıtıcıların hidrojen kabarmasını önler.