گریڈ 2 ٹائٹینیم ہیٹر ٹیوب کاپر کو پلیٹ کرنے اور گالوانک سنکنرن سے گزرنے سے پہلے 80 ڈگری پر 10% سلفامک ایسڈ سلوشن میں زیادہ سے زیادہ قابل اجازت کاپر آئن کنسنٹریشن (ppm) کیا ہے؟

تانبے کے آئنوں (Cu 2+) کو ٹائٹینیم کی سطح پر دھاتی تانبے کے طور پر 10% سلفامک ایسڈ (H 2 NSO 3 H) میں 80 ڈگری پر چڑھایا جا سکتا ہے Cu 2+ + 2e - → Cu 0 . کاپر کی کوٹنگ کی موجودگی ایک گیلوانک جوڑی پیدا کرتی ہے، جس کے ساتھ ٹائیٹینیم کے جوڑے میں اضافہ ہوتا ہے۔ دھات چڑھانا سے بچنے کے لیے، تانبے کا مواد 50 پی پی ایم سے کم ہونا چاہیے۔ 50 پی پی ایم سے اوپر، تانبے کی پلیٹیں تیزی سے باہر نکلتی ہیں اور سنگین گالوانک سنکنرن ہوتا ہے۔ حد ٹائٹینیم پر تانبے اور ہائیڈروجن ارتقاء کی اوور پوٹینشل کی کمی کی صلاحیت سے طے کی گئی ہے۔

کاپر چڑھانا کیسے کام کرتا ہے اور ٹائٹینیم پر گالوانک سنکنرن

سلفیمک ایسڈ میں، ٹائٹینیم تقریبا -0.1 سے +0.1 V بمقابلہ Ag/AgCl کے سنکنرن کی صلاحیت کے ساتھ غیر فعال ہے۔ تانبے کے آئنوں میں +0.34 V کی کمی کی صلاحیت ہوتی ہے۔ جب تانبے کا ارتکاز ایک اہم ارتکاز سے زیادہ ہوتا ہے تو، مقامی ارتکاز کی زیادہ صلاحیت پر قابو پا لیا جاتا ہے اور تانبا ٹائٹینیم کی سطح پر جمع ہو جاتا ہے۔ لیپت تانبا ایک کیتھوڈ ہے جس میں بے نقاب ٹائٹینیم اینوڈ کے طور پر کام کرتا ہے۔ galvanic کرنٹ کی کثافت 10–100 µA/cm2 تک پہنچ سکتی ہے، جس کے نتیجے میں 0.2–2.0 ملی میٹر فی سال کی شرح سے ٹائٹینیم تیزی سے تحلیل ہوتا ہے۔

مقداری کاپر چڑھانا اور Cu²⁺ ارتکاز کے خلاف گالوانک سنکنرن

Grade 2 titanium has been proven in controlled testing in 10% sulfamic at 80°C for 500 hours as follows: At 0 ppm Cu 2+ no copper plating was observed. The galvanic current is 0 µA/cm 2 and the titanium corrosion rate is 0.01-0.03 mm year-1 . Trace plating is possible at 10 ppm, galvanic current is 0 to 1 µA/cm2, and corrosion rate is 0.02 to 0.05 mm per year. Light plating is noticed at 25 ppm, galvanic current 1-5 µA/cm2 and corrosion rate 0.03-0.08 mm/year. At 50 ppm, the moderate level of plating, the galvanic current is 5–15 µA/cm² and the corrosion rate is 0.08–0.20 mm per year, the critical threshold. At 100 ppm, substantial plating is observed, the galvanic current is 15–40 µA/cm2 and the corrosion rate is 0.20–0.50 mm per year. The galvanic current is 40-100 µA/cm 2 and the corrosion rate is 0.50-1.50 mm per year. The surface is completely plated at 250 ppm. At 500 ppm, the surface is 100% copper plated and galvanic current is >100µA/cm2۔ سنکنرن کی شرح 1.50-3.00 ملی میٹر/سال ہے۔

تانبے کی رواداری پر سلفیمک ایسڈ کی حراستی اور درجہ حرارت کا اثر

تیزاب کے ارتکاز اور درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ زیادہ سے زیادہ قابل اجازت تانبے کا ارتکاز گر جاتا ہے۔ 80 ڈگری پر 5% سلفیمک ایسڈ میں اہم Cu 2+ سطح 100 ppm ہے۔ 10% اور 80 ڈگری پر اہم سطح 50 پی پی ایم ہے۔ اہم سطح 80 ڈگری اور 15٪ پر 30 پی پی ایم ہے۔ 20% اور 80 ڈگری پر اہم حد 20 پی پی ایم ہے۔ اہم سطح 100 پی پی ایم 10٪ اور 60 ڈگری پر۔ 10% اور 80 ڈگری . 25 پی پی ایم پر اہم سطح 50 پی پی ایم 100 ڈگری پر اہم حد ہے اور 10% زیادہ تیزابیت اور درجہ حرارت ہائیڈروجن ارتقاء کی شرح کو بڑھاتا ہے اور پلیٹنگ کی تھرموڈینامکس کو متاثر کرتا ہے۔

سلفیمک ایسڈ ہیٹر میں تانبے کی آلودگی کے لیے رہنما

نیچے دی گئی جدول 80 ڈگری پر 10% سلفیمک ایسڈ میں گریڈ 2 کے ٹائٹینیم ہیٹر کے لیے تانبے کے آئنوں کی زیادہ سے زیادہ قابل اجازت ارتکاز اور تخفیف کی تکنیکوں کی سفارش کرتی ہے۔

Cu2+ ارتکاز ماپا گیا (ppm) کاپر پلیٹنگ گالوانک کرنٹ ڈینسٹی (µA/cm2) ٹائٹینیم سنکنرن کی شرح (ملی میٹر/سال) تجویز کردہ کارروائی<25 None 0-5 <0.08None 25–50 Light 5–15 0.05–0.12Monitor weekly 50-75 Moderate 15-30 0.12-0.25Add chelating agent .
75-100 Heavy 30-60 0.25-0.50 Replacement of solution >100 Severe >60 >0.50 فوری متبادل
تانبے کے ارتکاز کے کنٹرول سے پرے انجینئرنگ

ٹائٹینیم کا درجہ تانبے چڑھانے کے بعد galvanic سنکنرن کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 (پیلیڈیم اسٹیبلائزڈ) اسی تانبے کے ذخائر کے ساتھ گریڈ 2 سے 2-3 گنا کم جسلوانک سنکنرن کی شرح کو ظاہر کرتا ہے۔ دیوار کی موٹائی سنکنرن الاؤنس دیتی ہے، 2.0 ملی میٹر کی دیوار جس میں تانبے کی حوصلہ افزائی کی گئی سنکنرن 0.2 ملی میٹر فی سال 10 سال تک رہتی ہے۔ پیچیدہ ایجنٹ مثلاً. 100 سے 200 پی پی ایم ای ڈی ٹی اے کاپر آئنوں کے ساتھ مل کر پلیٹنگ کو روکتا ہے۔ آئن ایکسچینج رال سلفیمک ایسڈ کے محلول سے تانبا نکال سکتی ہے۔ پلیٹنگ کو ٹائٹینیم کی سطح پر جذب ہونے سے روکا جاتا ہے جس میں تانبے کے مخصوص انحیبیٹر جیسے بینزوٹریازول (10 پی پی ایم) کو شامل کیا جاتا ہے۔

ایک باخبر تفصیلات

For a Grade 2 titanium heater in 10% sulfamic acid at 80°C keep the copper ion concentration below 25 ppm to be below the plating threshold of 50 ppm for safety. Check copper levels weekly with atomic absorption spectroscopy or colorimetric test strips. If the concentration is >50 پی پی ایم 200 پی پی ایم ای ڈی ٹی اے شامل کرکے تانبے کو پیچیدہ بناتا ہے یا حل کو تبدیل کرتا ہے۔ تانبے کے ذخائر والے موجودہ ہیٹر کو 20% نائٹرک ایسڈ سے 50 ڈگری پر 30 منٹ تک صاف کیا جا سکتا ہے تاکہ ٹائٹینیم کو نقصان پہنچائے بغیر تانبے کو تحلیل کیا جا سکے۔ سلفیمک ایسڈ سروس میں، انجینئر تانبے کے ارتکاز کو اہم حد سے نیچے کنٹرول کرتا ہے تاکہ تانبے کی چڑھائی اور گالوانک سنکنرن سے بچا جا سکے۔