Fluworidu fl-Elettrolite: Għaliex il-Kisi Ma jistax Isalva t-Titanju

Xerrej darba bagħat tpinġija għal tank elettro-ossidazzjoni u talab "is-soltu anodu Ir-Ta, bħall-aħħar proġett." L-aħħar proġett kien fojl tar-ram. Dan kien nixxiegħa ta 'rkupru ta' etchant li kien fih fluworidu. L-istess forma, l-istess densità tal-kurrent fuq il-karta, mogħdija ta 'falliment kompletament differenti.

It-titanju ma jissaddadx faċilment. Huwa għalhekk li n-nies jafdawh. Iżda l-film passiv tat-titanju għandu punt dgħajjef magħruf: jone tal-fluworidu. Anke f'konċentrazzjoni baxxa, F⁻ jirreaġixxi ma 'TiO₂ aktar malajr milli l-film jista' jirriforma. Ir-reazzjoni hija TiO₂ + 6F⁻ + 4H⁺ → [TiF₆]²⁻ + 2H₂O. Il-kumpless hexafluorotitanate jinħall. Il-kisja tpoġġi fuq dak il-film. Meta l-film taħt il-kisi jiġi attakkat, il-kisi jitlef is-sottostrat tiegħu - mhux għax il-katalizzatur huwa ħażin, iżda minħabba li l-bażi qed tinħall.

Din mhix problema ta 'kisi. Ru-Ir, Ir-Ta, platinu, ħadd minnhom ma jiffissah. Saff tal-platinu jirreżisti fluworidu aħjar minn MMO, iżda fi struttura tat-titanju platinizzat il-punt tal-falliment għadu t-titanju fit-truf, weldjaturi u mikro-xquq. Il-platinu ma jgħaqqadx sottostrat li jinħall. L-iżball għali huwa li jikkwota l-istess anodu bħall-aħħar darba minħabba li t-tpinġija tidher familjari. L-anodu ma nbidilx. L-ilma għamel.

Fil-prattika, is-sinjali ta' twissija huma kwieti. Il-vultaġġ jiżdied fuq ġimgħat. Ħadd ma jara pitting għall-ewwel. Imbagħad jidher post żgħir kannella jew griż ħdejn weldjatura, tarf, toqba tal-bolt. Saż-żmien il-potenzjal jinqala, it-titanju diġà tilef ħxuna lokali. Xoljiment fi xquq jikkonċentra fluworidu aktar, li jaċċellera l-attakk - linja awto-amplifikazzjoni li ma tieqafx meta tgħolli l-kurrent.

Ir-regola tal-qasam li nużaw: jekk il-medju għandu F⁻ li jista' jitkejjel, staqsi għan-numru qabel ma tikkwota xi ħaġa. Mhux "hemm fluworidu" - fluworidu ħieles jew totali, ppm, kumpless jew le, pH, temperatura, u jekk l-anodu joqgħodx enerġizzat jew jixxarrab wara l-għeluq. Il-limitu mhuwiex linja waħda. F'servizz aċiduż madwar pH 2-4, fluworidu ħieles 'l fuq minn bejn wieħed u ieħor 5-10 ppm jibda jattakka titanju ta' Grad 2; qrib newtrali tinbidel lejn 20-30 ppm; fl-elettrowinning ta 'purità għolja bħal fojl tar-ram il-mira prattika hija taħt 1 ppm. It-temperatura hija importanti daqs il-konċentrazzjoni - l-istess ppm f'80 grad jista 'jkun ordni ta' kobor agħar minn 25 grad.

Dak li fil-fatt jaħdem minflok:

Ibdel il-loġika tas-sottostrat: truf rinfurzati bit-tantalu, jew trasportatur mhux tat-titanju fejn il-medju huwa aggressiv aċiduż flimkien ma 'fluworinat. Barriera rqiqa tal-ossidu tat-tantalu bejn il-kisi u t-titanju inaqqas l-attakk, iżda mhix fissa permanenti f'servizz sostnut ta 'fluworidu għoli.

Ibdel il-forma ta 'l-anodu: it-titanju platinizzat jimmaniġġja l-fluworidu aħjar minn MMO meta t-truf tat-titanju jkunu protetti. Ti/PbO₂ jista 'jieħu aktar abbuż fl-aċidu ossidanti, iżda l-fluworidu għadu jilħaq il-bażi tat-titanju permezz ta' difetti u alkali qawwi jinħall PbO₂ - mhux tweġiba kutra.

Ibdel id-dazju: densità ta 'kurrent aktar baxxa, l-ebda ġirja iebsa kontinwa, l-ebda treġġigħ lura tal-polarità, laħlaħ wara l-għeluq sabiex il-fluworidu ma jikkonċentrax fi xquq.

Ibdel il-lingwa spec: "anodu għandu jgħix analiżi medja X" minflok "Ir-Ta, 8 g/m², 20 sena."

Anodu tat-titanju huwa stabbli biss daqs il-film bejn il-kisi u l-elettrolit. Meta dak il-film ikun taħt attakk tal-fluworidu, l-ossidi tal-metall prezzjuż huma biss saff katalizzat tajjeb fuq bażi li tisparixxi.