Kakšen je največji dovoljeni koncentracijski gradient bromida (površina v primerjavi z maso), preden se začne lokalizirano transpasivno raztapljanje, ko se za vrenje 1 % bromovodikove kisline uporablja pri 100 stopinjah grelec iz titanovega plašča?

Pri vreli 1% bromovodikovi kislini (HBr) pri 100 stopinjah se pasivnost titana ohrani s stabilnim oksidnim premazom. Toda bromidni ioni (Br-) bi lahko sprožili transpasivno raztapljanje pri visoki površinski koncentraciji. Tveganje je povezano z gradientom koncentracije med površino cevi (kjer se HBr koncentrira z izhlapevanjem) in osnovno raztopino. Lokalizirano transpasivno raztapljanje se začne pri površinski koncentraciji bromida, ki je 5-krat večja od skupne koncentracije.

Koncentracijski gradienti: kvantitativne omejitve

Za 1 % HBr v razsutem stanju (≈ 10 000 ppm Br−):

Razmerje površina/prostornina<3×: Passive. No transpassive dissolving.

Prehodna cona surf/bulk razmerje 3-5x Metastabilni napad občasno.

Surface/bulk ratio >5×: Transpasivno raztapljanje, stabilno. Hiter lokaliziran napad.

Referenca za nadzor gradienta

Koncentracija HBr v masi (%) Največje dovoljeno razmerje med površino in maso Predlagani ukrep
0.5 8× Zmanjšajte pretok toplote
1.0 5X Normalno delovanje
2.0 3× Povečanje hitrosti pretoka
2 × 3,0 Ni priporočljivo
Inženirski nasvet

Da ohranite koncentracijo bromida nizko, vzdržujte temperaturo površine cevi pod 110 stopinj (ΔT=10 stopinj) med vrenjem 1 % HBr. Hitrost pretoka se poveča na 0,5 m/s, da se zmanjša koncentracijski gradient. Inženir nadzira gradient koncentracije bromida, da prepreči transpasivno raztapljanje.