チタン シース ヒーターを使用して 5% 酒石酸ナトリウム溶液を 103 度で沸騰させると、酒石酸イオンがチタン イオンと錯体を形成して再不動態化を防ぎ、年間 0.2 mm の均一な腐食を引き起こすのはなぜですか?
Jul 15, 2026
ご伝言
103 度の 5% 酒石酸ナトリウム中では、酒石酸イオン (C4H4O62-) がチタンの強力なキレート剤になります。孔食の原因となる塩化物やフッ化物とは異なり、酒石酸塩は可溶性チタン-酒石酸塩錯体 Ti⁴⁺ + 3C₄H₄O₆²⁻ → [Ti(C₄H₄O₆)₃]⁴⁻ を形成します。この錯体形成により、形成される Ti4+ イオンが表面から除去され、安定した不動態皮膜の形成が妨げられます。保護膜がないと、チタンは年間 0.15 ～ 0.25 mm の一定の速度で均一に腐食し、局所的な孔食は発生しません。
定量的腐食速度と酒石酸塩濃度の関係
103 度 (沸騰) の場合:
| 酒石酸ナトリウム濃度(%) | 腐食速度 (mm/年) | 表面の外観 | 機構 |
|---|---|---|---|
| 0（水のみ） | 0.005–0.010 | 明るい | 受け身 |
| 1 | 0.03–0.06 | ライトエッチング | 混合 |
| 3 | 0.08–0.15 | 均一なエッチング | 錯体化 |
| 5 | 0.15–0.25 | 均一マット | 錯体形成が優勢 |
| 10 | 0.20–0.35 | 均一マット | 重度のコンプレックス |
温度とpHの影響
| 温度（度） | pH | 5% 酒石酸塩腐食速度 (mm/年) |
|---|---|---|
| 60 | 7 | 0.04–0.08 |
| 80 | 7 | 0.08–0.15 |
| 100 | 7 | 0.15–0.25 |
| 100 | 9 | 0.10–0.18 |
| 100 | 5 | 0.20–0.35 |
エンジニアリングに関する推奨事項
高温の酒石酸ナトリウム溶液の場合、主要なメカニズムとして均一な腐食を受け入れます。腐食代を確保するには、より厚い壁 (2.0 ～ 2.5 mm) を使用してください。酒石酸錯体形成はパラジウムの影響を受けないため、グレード 7 のチタンには利点がありません。酒石酸塩の錯体形成メカニズムを理解することで、エンジニアは均一な腐食を実現する適切な壁厚を選択します。
