Para um aquecedor de bainha de titânio usado para ferver uma solução de tartarato de sódio a 5% a 103 graus, por que o íon tartarato complexa os íons de titânio e evita a repassivação, levando à corrosão uniforme a 0,2 mm por ano?

The tartrate ion (C4H4O6 2-) is a powerful chelating agent for titanium in 5% sodium tartrate at 103 °C. Tartrate creates soluble titanium tartrate complexes unlike chloride or fluoride (which lead to pitting) Ti4+ + 3C4H4O6 2- ->[Ti(C4H4O6)3] 4- Nesta complexação, os íons Ti4+ são eliminados da superfície à medida que são gerados, de modo que nenhum filme passivo estável pode ser produzido. Na ausência de um revestimento protetor, o titânio corrói uniformemente a uma taxa constante de 0,15 a 0,25 mm por ano, sem qualquer corrosão localizada.

Taxa de corrosão vs concentração de tartarato (quantitativo)

103 graus (ebulição)

Concentração de Tartarato de Sódio (%) Taxa Corrosiva (mm/ano) Aparência do Mecanismo de Superfície
0 (apenas água) 0,005-0,010 Brilhante Passivo 1 0.03-0.06 Gravura com luz Gravura com luz mista 3 0.08–0,15 Gravura uniforme Complexação
5 0.15–0,25 Complexidade fosca dominante uniforme
10 0.20–0,35 Uniformidade da opacidade Forte complexação Influência da temperatura e do pH

Grau de temperatura pH 5% Taxa de corrosão tartárica mm/ano
60 7 0.04–0.08 80 7 0.08–0.15 100 7 0.15–0.25 100 9 0.10–0.18 100 5 0.20–0.35
Conselhos de engenharia.

Suponha que a corrosão uniforme seja o principal mecanismo para as soluções de tartarato de sódio em alta temperatura. Use paredes mais espessas (2,0-2,5 mm) para permitir a corrosão. O paládio não é afetado pela complexação do tartarato, portanto, não há benefício do titânio grau 7. Conhecendo o mecanismo de complexação do tartarato, o engenheiro pode escolher a espessura de parede adequada para uma corrosão consistente.