Para um aquecedor de imersão de titânio em uma solução de persulfato de sódio a 5% a 50 graus, por que o íon persulfato não passiva o titânio apesar de ser um oxidante forte e, em vez disso, causa dissolução transpassiva?

Na 2 S 2 O 8 ) is a greater oxidiser ( E o = 2.01 V for S 2 O 8 2 - / SO 4 2 - ) than nitric acid . However, on titanium persulfate induces transpassive dissolution, not stable passivation. At 50°C the high oxidation potential moves the titanium surface into the transpassive area (>1,8 V vs. SCE) onde o filme passivo se quebra e o titânio se dissolve como Ti4+ a taxas de 0,2-0,5 mm por ano.

Taxa de corrosão versus concentração de persulfato (quantitativo)

500 horas a 50 graus em Na2S2O8:

Concentração de persulfato (%) Taxa de corrosão (mm/ano) Potencial de superfície (V vs. SCE) Mecanismo 0 0.005–0.010 0.2–0,5Passivo 1 0.05-0.12 1.2-1.5 Misto
3 0.12–0.25 1.5–1.7 Início do transpassivo
5 0.20–0.40 1.7–1,9 Transpassivo 10 0.35–0.60 1.8–2,0Forte efeito da temperatura transpassiva na transição transpassiva

Temperatura (graus) 5% Persulfato - Taxa de corrosão (mm/ano) Mecanismo 25 0.10–0,20 Transpassivo 40 0.15–0,30Transpassivo 50 0.20–0,40Transpassivo 60 0.30–0,60 Severo
Recomendação para Engenharia

O titânio não é recomendado para soluções de persulfato devido à dissolução transpassiva. Use aquecedores revestidos de PTFE ou Tântalo. O titânio deve ser usado em temperaturas<30°C and persulfate should be limited to <2% if it must be used. The engineer can choose the right materials by knowing the transpassive behaviour of the persulfate.