Para una varilla térmica de titanio de grado 2 utilizada para calentar una solución de periodato de sodio al 10 % a 60 grados, ¿cómo cambia el ion periodato (IO₄⁻) el potencial del circuito abierto- de +0.2V a +1.1V frente a Ag/AgCl y provoca una disolución transpasiva a 0,05 mm/año?
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IO4-/IO3- +1.6 V *Oxidante fuerte Periodato de sodio (NaIO4) 10% 60 grados El potencial del titanio en circuito abierto varía de +0.2 V (cloruro neutro) a +1.0-1.2 V. Este potencial se encuentra en la zona transpasiva del titanio donde la capa pasiva se disuelve continuamente: TiO 2 + 2H 2 O=Ti 4+ + 4OH - + 2e -. La tasa de corrosión es de 0,03-0,08 mm/año, que es más alta que la de muchos ácidos oxidantes, pero sigue siendo adecuada para un servicio limitado.
Mecanismo de disolución transpasiva inducida por periodato.
Periodato se reduce a yodato: IO₄⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → IO₃⁻ + H₂O. Esta reacción tiene una alta densidad de corriente de intercambio, de modo que el potencial del titanio se establece en más de 1,0 V. A este potencial, el titanio se encuentra en una región transpasiva y la capa de óxido se disuelve uniformemente. Sin picaduras, el ataque es constante.
Tasa de corrosión cuantitativa versus concentración de periodato
5% NaIO 4 y 60 grados la tasa de corrosión es de 0,02 a 0,05 mm por año. Al 10 % la tasa es de 0,03-0,08 mm año-1. Al 20%, la tasa es de 0,05 a 0,12 mm/año. Al 10%, 80ºC la tasa es de 0,06-0,15 mm/año.
Guía de selección de materiales
Concentración de periodato (%) Temperatura (grados) Tasa de corrosión del titanio (mm/año) Recomendado<5 60 <0.05Yes 5-10 60 0.03-0.08 Yes 10-20 60 0.05-0.12 Limited 10 80 0.06-0.15 No
Hacer una especificación informada para
El calentador de titanio en NaIO4 al 10 % a 60 grados tendrá una tasa de corrosión de 0,03 a 0,08 mm/año y una vida útil de 25 a 50 años. Utilice una pared de 2,0 mm. El ingeniero comprende la disolución transpasiva para poder elegir el espesor de pared correcto.
