5% メタバナジン酸ナトリウム溶液を 80 度で加熱するために使用されるチタン ヒート ロッドの場合、バナジン酸イオン (VO₃⁻) は、腐食速度を 0.005 mm/年に低下させる保護酸化バナジウム (V₂O₅) 層を形成することにより、チタンの腐食をどのように抑制しますか?

In 5% sodium metavanadate at 80°C, the vanadate ion (VO₃⁻) reduces on the titanium surface to form a protective vanadium oxide (V₂O₅) layer. This layer is electronically conductive but chemically stable, reducing the titanium corrosion rate to 0.003-0.008 mm per year. The layer forms spontaneously at open circuit. Vanadate is an effective corrosion inhibitor for titanium in neutral and acidic solutions. The Mechanism of Vanadate Inhibition Vanadate ions are reduced: 2VO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻ → V₂O₅ + H₂O. The V₂O₅ deposits on the titanium surface, forming a thin (10-50 nm) film. This film is insoluble in water and blocks further reaction. The inhibition efficiency is >90%。バナジン酸塩濃度の関数としての定量的腐食速度 NaVO₃ 濃度 (%) 腐食速度 (mm/年) 阻害効率 (%) 0 0.01-0.03 0 0.1 0.005-0.010 60-80 0.5 0.004-0.008 70-85 1.0 0.003-0.006 80-90 5.0 0.002-0.005 85-95 バナジン酸塩阻害に対する pH の影響 pH バナジン酸塩種の阻害効率 (%)<2 VO₂⁺ 50-70 2-6 VO₃⁻ 80-95 6-8 V₂O₇⁴⁻ 70-85 >8 VO₄3⁻ 50-70 情報に基づいた仕様の作成 腐食環境でのチタンヒーターの場合は、腐食防止剤として 0.1 ～ 0.5% のメタバナジン酸ナトリウムを添加します。保護酸化バナジウム層を形成することにより、エンジニアは腐食速度を低減します。