In sodium metasilicate (Na₂SiO₃) solutions at 80°C, silicate ions polymerize on titanium surfaces. At pH >11، سلیکیٹ 0.5–2 µm کی موٹائی کے ساتھ ایک مسلسل، غیر{1}}غیر غیر محفوظ، حفاظتی فلم بناتا ہے۔ پی ایچ 9 پر، فلم غیر محفوظ، پھٹی ہوئی، اور غیر-حفاظتی ہے، جو کلورائیڈ یا دیگر جارحانہ انواع کو گھسنے اور گڑھے کا سبب بننے دیتی ہے۔ فرق سلیکیٹ آئنوں کی پولیمرائزیشن حالت سے پیدا ہوتا ہے۔ اعلی پی ایچ پر، سلیکیٹ مونومیرک SiO₄⁴⁻ آئنوں کے طور پر موجود ہے جو ایک گھنے، شیشے والی فلم بناتے ہیں۔ کم پی ایچ پر، سلیکیٹ کولائیڈل زنجیروں میں پولیمرائز کرتا ہے جو ایک غیر محفوظ، پھٹے ہوئے ڈھانچے کو پیدا کرتا ہے۔

pH- منحصر سلیکیٹ فلم کی تشکیل کا طریقہ کار

The polymerization of silicate ions follows: SiO₄⁴⁻ + H₂O → HSiO₄³⁻ + OH⁻. At high pH (>11)، توازن monomeric آئنوں کی حمایت کرتا ہے، جو ایک گھنے بے شکل سلیکا فلم کے طور پر جمع ہوتے ہیں۔ pH 9–10 پر، آئن زنجیر میں پولیمرائز ہوتے ہیں-جیسے ڈھانچے جو ایک غیر محفوظ نیٹ ورک بناتے ہیں۔ فلم میں سوڈیم آئنوں کو بھی شامل کیا گیا ہے، جس سے سوڈیم سلیکیٹ گلاس بنتا ہے۔ حفاظتی معیار کا تعین فلم کی کثافت اور مائیکرو-کریکس کی عدم موجودگی سے ہوتا ہے۔

پی ایچ کے فنکشن کے طور پر مقداری فلم کا معیار

500 گھنٹے سے زیادہ 80 ڈگری پر 10% Na₂SiO₃ میں کنٹرول شدہ ٹیسٹنگ نے گریڈ 2 ٹائٹینیم کے لیے درج ذیل کو قائم کیا ہے۔ پی ایچ 8 پر، فلم کی موٹائی 0.1–0.3 µm ہے، فلم کی پورسٹی زیادہ ہے، سنکنرن کی شرح 0.15–0.30 ملی میٹر فی سال ہے، اور پٹنگ موجود ہے۔ پی ایچ 9 پر، موٹائی 0.2–0.5 µm ہوتی ہے، پوروسیٹی زیادہ ہوتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.08–0.20 ملی میٹر سالانہ ہوتی ہے، اور گڑھا کبھی کبھار ہوتا ہے۔ pH 10 پر، موٹائی 0.5–1.0 µm ہوتی ہے، پوروسیٹی اعتدال پسند ہوتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.04–0.10 ملی میٹر فی سال ہے، اور پٹنگ نایاب ہے۔ pH 11 پر، موٹائی 1.0–1.5 µm ہے، پورسٹی کم ہے، سنکنرن کی شرح 0.02–0.05 ملی میٹر فی سال ہے، اور کوئی گڑھا نہیں ہوتا ہے۔ pH 12 پر، موٹائی 1.5–2.5 µm ہوتی ہے، پورسٹی بہت کم ہوتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.01–0.03 ملی میٹر فی سال ہے، اور کوئی گڑھا نہیں ہوتا ہے۔ pH 13 پر، موٹائی 2.0–3.0 µm ہوتی ہے، پورسٹی بہت کم ہوتی ہے، سنکنرن کی شرح 0.005–0.015 ملی میٹر فی سال ہے، اور کوئی گڑھا نہیں ہوتا ہے۔

پی ایچ کی ضرورت پر درجہ حرارت کا اثر

حفاظتی فلم کے لیے ضروری کم از کم پی ایچ درجہ حرارت کے ساتھ بڑھتا ہے۔ 60 ڈگری پر، کم از کم پی ایچ 10.5 ہے، اور تجویز کردہ پی ایچ 11.0 ہے۔ 80 ڈگری پر، کم از کم 11.0 ہے، اور تجویز کردہ 11.5 ہے۔ 100 ڈگری پر، کم از کم 11.5 ہے، اور تجویز کردہ 12.0 ہے۔ 120 ڈگری پر، کم از کم 12.0 ہے، اور تجویز کردہ 12.5 ہے۔ زیادہ درجہ حرارت سلیکیٹ پولیمرائزیشن کو فروغ دیتا ہے، جس میں monomeric حالت کو برقرار رکھنے کے لیے زیادہ pH کی ضرورت ہوتی ہے۔

سوڈیم میٹا سیلیکیٹ سروس کے لیے پی ایچ کنٹرول گائیڈ

درج ذیل جدول پی ایچ کنٹرول کے لیے سفارشات فراہم کرتا ہے تاکہ گریڈ 2 کے ٹائٹینیم ہیٹر پر 10% سوڈیم میٹا سیلیکیٹ میں 80 ڈگری پر حفاظتی سلیکیٹ فلم کو برقرار رکھا جا سکے۔

پی ایچ کنٹرول سے باہر انجینئرنگ

ٹائٹینیم گریڈ مطلوبہ پی ایچ کو متاثر کرتا ہے۔ گریڈ 7 (پیلیڈیم-مستحکم) پی ایچ 10.5–11.0 پر ایک حفاظتی سلیکیٹ فلم بناتا ہے، جو گریڈ 2 سے تھوڑا کم ہے۔ سلیکیٹ کا ارتکاز فلم کی تشکیل کو متاثر کرتا ہے۔ 5% Na₂SiO₃ پر، مطلوبہ pH 11.5 ہے۔ 15% Na₂SiO₃ پر، مطلوبہ pH 10.5 ہے۔ کلورائڈز کی موجودگی (تعفن سے) مطلوبہ پی ایچ کو 0.5–1.0 یونٹ تک بڑھاتی ہے۔ اعلی-پی ایچ سلوشنز کے لیے پی ایچ میٹر کے ساتھ حل کی نگرانی کی جانی چاہیے۔

باخبر تفصیلات بنانا

80 ڈگری پر 10% سوڈیم میٹا سیلیکیٹ میں ٹائٹینیم وسرجن ہیٹر کے لیے، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ شامل کرکے pH کو 11.0 سے اوپر رکھیں۔ 10.8 پر ایک الارم سیٹ اور 10.5 پر ایک انٹرلاک کے ساتھ پی ایچ کنٹرولر انسٹال کریں۔ 11 سے کم پی ایچ والے موجودہ سسٹمز کے لیے، پی ایچ کو 11.5 تک بڑھانے کے لیے NaOH شامل کریں۔ اگر پی ایچ نہیں بڑھ سکتا تو گریڈ 7 ٹائٹینیم استعمال کریں یا درجہ حرارت کو 60 ڈگری تک کم کریں۔ آپریشن کے دوران، پٹنگ کے لیے ہیٹر کی سطح کا معائنہ کریں؛ اگر گڑھے کا مشاہدہ کیا جاتا ہے تو، فوری طور پر پی ایچ میں اضافہ کریں. 11 سے اوپر کے پی ایچ کو کنٹرول کرکے، انجینئر ٹائٹینیم پر حفاظتی، غیر{13}}غیر غیر محفوظ سلیکیٹ فلم کی تشکیل کو یقینی بناتا ہے۔