Pour un bâton chauffant en titane de grade 2 utilisé pour chauffer une solution de périodate de sodium à 10 % à 60 degrés, comment l'ion périodate (IO₄⁻) modifie-t-il le potentiel du circuit ouvert-de +0.2V à +1.1V par rapport à Ag/AgCl et provoque-t-il une dissolution transpassive à 0,05 mm/an ?

IO4-/IO3- +1.6 V *Oxydant fort Periodate de sodium (NaIO4) 10 % 60 degrés Le potentiel du titane en circuit ouvert varie de +0.2 V (chlorure neutre) à +1.0-1.2 V. Ce potentiel se trouve dans la zone transpassive du titane où la couche passive est dissoute en continu : TiO 2 + 2H 2 O=Ti 4+ + 4OH - + 2e -. Le taux de corrosion est de 0,03 à 0,08 mm/an, ce qui est plus élevé que celui de nombreux acides oxydants mais reste adapté à un service limité.

Mécanisme de dissolution transpassive induite par le périodaté

Le périodate est réduit en iodate : IO₄⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → IO₃⁻ + H₂O. Cette réaction a une densité de courant d'échange élevée, de sorte que le potentiel du titane est fixé à plus de 1,0 V. À ce potentiel, le titane se trouve dans une région transpassive et le revêtement d'oxyde se dissout uniformément. Pas de piqûres, l'attaque est régulière.

Taux de corrosion quantitatif par rapport à la concentration en périodate

5% NaIO 4 et 60 degrés, le taux de corrosion est de 0,02 à 0,05 mm par an. À 10 %, le taux est de 0,03 à 0,08 mm an-1. À 20 %, le taux est de 0,05 à 0,12 mm/an. À 10 %, 80 ºC, le taux est de 0,06 à 0,15 mm/an.

Guide de sélection des matériaux

Concentration de périodate (%) Température (degrés) Taux de corrosion du titane (mm/an) Recommandé<5 60 <0.05Yes 5-10 60 0.03-0.08 Yes 10-20 60 0.05-0.12 Limited 10 80 0.06-0.15 No
Faire une spécification éclairée pour

Le réchauffeur en titane dans 10 % de NaIO4 à 60 degrés aura un taux de corrosion de 0,03 à 0,08 mm/an pour une durée de vie de 25 à 50 ans. Utilisez un mur de 2,0 mm. L'ingénieur comprend la dissolution transpassive afin de choisir la bonne épaisseur de paroi.