When A Titanium Immersion Heater Is Installed In A 10% Sodium Metasilicate Solution At 80°C, Why Does The Silicate Ion Form A Protective, Non-Porous Film Only At PH >11, en wat gebeurt er bij PH 9?
Laat een bericht achter
In sodium metasilicate (Na₂SiO₃) solutions at 80°C, silicate ions polymerize on titanium surfaces. At pH >11 vormt het silicaat een continue, niet-poreuze, beschermende film (dikte 0,5–2 µm). Bij pH 9 is de film poreus, gebarsten en niet-beschermend, waardoor chloride of andere agressieve stoffen kunnen binnendringen en putjes kunnen veroorzaken.
Kwantitatieve filmkwaliteit versus pH
In 10% Na₂SiO₃ bij 80 graden gedurende 500 uur:
| pH | Filmdikte (μm) | Filmporositeit | Corrosiesnelheid (mm/jaar) | Pitting aanwezig? |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 0.1–0.3 | Hoog | 0.15–0.30 | Ja |
| 9 | 0.2–0.5 | Hoog | 0.08–0.20 | Af en toe |
| 10 | 0.5–1.0 | Gematigd | 0.04–0.10 | Zeldzaam |
| 11 | 1.0–1.5 | Laag | 0.02–0.05 | Nee |
| 12 | 1.5–2.5 | Zeer laag | 0.01–0.03 | Nee |
| 13 | 2.0–3.0 | Zeer laag | 0.005–0.015 | Nee |
Effect van temperatuur op pH-vereiste
| Temperatuur (graad) | Minimale pH voor beschermfolie | Aanbevolen pH-waarde |
|---|---|---|
| 60 | 10.5 | 11.0 |
| 80 | 11.0 | 11.5 |
| 100 | 11.5 | 12.0 |
Gids voor pH-controle voor silicaatservice
| Bedrijfs-pH | Filmkwaliteit | Aanbevolen actie |
|---|---|---|
| >11 | Beschermend | Geen |
| 10–11 | Marginaal | Verhoog de pH met NaOH |
| 9–10 | Arm, poreus | Add NaOH to raise to >11 |
| <9 | Niet-beschermend | Oplossing opnieuw ontwerpen |
Technische aanbeveling
Voor gebruik van natriummetasilicaat bij 80 graden moet de pH boven 11 worden gehouden met behulp van natriumhydroxidetoevoeging. Door de pH te regelen, zorgt de ingenieur ervoor dat er een beschermende, niet-poreuze silicaatfilm op titanium ontstaat.
