50度の5%過硫酸ナトリウム溶液中のチタン浸漬ヒーターの場合、なぜ過硫酸イオンは強力な酸化剤であるにもかかわらずチタンを不動態化せず、代わりに透過溶解を引き起こすのでしょうか?

Na 2 S 2 O 8 ) is a greater oxidiser ( E o = 2.01 V for S 2 O 8 2 - / SO 4 2 - ) than nitric acid . However, on titanium persulfate induces transpassive dissolution, not stable passivation. At 50°C the high oxidation potential moves the titanium surface into the transpassive area (>1.8 V vs. SCE)、不動態皮膜が破壊され、チタンが年間 0.2 ～ 0.5 mm の速度で Ti4+ として溶解します。

腐食速度 vs 過硫酸塩濃度 (定量的)

Na2S2O8 中で 50 度で 500 時間:

過硫酸塩濃度 (%) 腐食速度 (mm/年) 表面電位 (V vs. SCE) メカニズム 0 0.005 – 0.010 0.2 – 0.5 不動態 1 0.05-0.12 1.2-1.5 混合
3 0.12–0.25 1.5–1.7 過受動性の発症
5 0.20–0.40 1.7–1.9 トランパッシブ 10 0.35–0.60 1.8–2.0 トランパッシブ遷移に対するトランパッシブ温度の強い影響

温度 (度) 5% 過硫酸塩 – 腐食速度 (mm/年)機構 25 0.10–0.20 過不動態 40 0.15–0.30 過不動態 50 0.20–0.40 過不動態 60 0.30–0.60 重度
エンジニアリングへの推奨事項

チタンは過不動態溶解のため、過硫酸塩溶液には推奨されません。 PTFE コーティングされたヒーターまたはタンタルを使用してください。チタンは一定の温度で使用する必要があります<30°C and persulfate should be limited to <2% if it must be used. The engineer can choose the right materials by knowing the transpassive behaviour of the persulfate.