5% 亜塩素酸ナトリウム溶液を 70 度に加熱するために使用されるチタン ヒート ロッドの場合、亜塩素酸イオンが熱いチタン上で分解して塩化物と塩素酸塩を形成するのはなぜですか。また、これによって局所の電解質の化学がどのように変化するのでしょうか?
Jul 15, 2026
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70 度では、亜塩素酸塩 (ClO2-) がチタン表面で触媒分解します: 4ClO2- → 3ClO3-+ Cl-。この反応により、塩化物イオンと塩素酸イオンが生成されます。塩化物はチタンの表面近くに蓄積し、局所的に高い塩化物濃度（体積の 5 ～ 10 倍）を生成します。塩化物濃度が高いとチタン不働態皮膜が不安定になり、孔食が発生しやすくなります。塩素酸イオンは攻撃性はそれほど高くありませんが、高温ではさらに分解する可能性があります。
定量的な分解と塩化物の蓄積
5% NaClO₂ 中で 70 度、500 時間:
| 時間（時間） | 生成される塩化物 (ppm) | 局所 Cl⁻ (表面、ppm) | 生成された塩素酸塩 (ppm) | 腐食速度 (mm/年) |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0.01–0.03 |
| 100 | 50–100 | 500–1,000 | 200–400 | 0.03–0.08 |
| 250 | 150–250 | 1,500–2,500 | 600–1,000 | 0.08–0.15 |
| 500 | 300–500 | 3,000–5,000 | 1,200–2,000 | 0.15–0.30 |
| 1,000 | 500–800 | 5,000–8,000 | 2,000–3,200 | 0.25–0.50 |
分解速度に対する温度の影響
| 温度（度） | ClO₂⁻ 分解速度 (g/m²・時間) | 局所 Cl⁻ 1,000 ppm に到達する時間 (時間) |
|---|---|---|
| 50 | 0.2–0.5 | 200–500 |
| 60 | 0.5–1.0 | 100–200 |
| 70 | 1.0–2.0 | 50–100 |
| 80 | 2.0–4.0 | 25–50 |
亜塩素酸塩分解管理ガイド
| 動作温度 (度) | 推奨される最大暴露時間 (時間) | 暴露後の予想される局所 Cl⁻ (ppm) |
|---|---|---|
| 50 | 1,000 | 500–1,000 |
| 60 | 500 | 500–1,000 |
| 70 | 200 | 500–1,000 |
| 80 | 100 | 500–1,000 |
エンジニアリングに関する推奨事項
亜塩素酸ナトリウムを 70 度で使用する場合は、連続運転を 200 時間に制限してから洗浄または溶液交換を行ってください。耐塩化物性の高いグレード7チタンを使用。曝露時間を制御することにより、エンジニアは塩化物の蓄積と孔食を制限します。
