Il-Korrużjoni tal-Klorur Aċidiku ħafna tal-Klorur f'Soluzzjonijiet ta 'Klorur taż-Żingu Hot
Klorur taż-żingu (ZnCl₂) huwa kimika versatili użata bħala fluss fl-issaldjar u l-iggalvanizzazzjoni (tneħħija ta 'saffi ta' ossidu), preservattiv tal-injam, katalizzatur f'sinteżi organika (reazzjonijiet ta 'Friedel-Crafts), u elettrolit f'batteriji ta' ċelluli niexfa. Konċentrazzjonijiet industrijali tipiċi jvarjaw minn 50-70% bil-piż, b'temperaturi operattivi ta '60-80 grad. B'differenza mill-imluħa newtrali, is-soluzzjonijiet konċentrati tal-klorur taż-żingu huma aċidużi ħafna minħabba idroliżi estensiva: Zn²⁺ + H₂O ⇌ ZnOH⁺ + H⁺; ZnOH⁺ + H₂O ⇌ Zn(OH)₂ + H⁺. Soluzzjoni ta '60% ZnCl₂ għandha pH ta' bejn wieħed u ieħor 1.5-2.5 f'25 grad, li tinżel aktar f'temperaturi elevati. L-aċidu ħieles huwa aċidu idrokloriku (HCl) minħabba li l-anjoni huwa klorur. Għalhekk, ZnCl₂ ikkonċentrat sħun jattakka l-kwarz permezz tal-istess mekkaniżmu bħall-HCl dilwit: idroliżi promossa mill-proton-ta' bonds ta' siloxane, b'joni tal-klorur li potenzjalment jaċċelleraw l-attakk permezz tal-kumplessazzjoni. Din l-analiżi tikkwantifika kif il-konċentrazzjoni ta 'ZnCl₂ (50-70%), it-temperatura (60-80 grad), u l-aċidità tas-soluzzjoni jaffettwaw ir-rati ta' korrużjoni uniformi tas-silika mdewba.
Kinetika tal-Korrużjoni tas-Silika Mdewba fil-Klorur taż-Żingu sħun
Il-korrużjoni tal-kwarz f'ZnCl₂ hija mmexxija minn HCl ħieles mill-idroliżi taż-żingu. F'70 grad f'60% ZnCl₂, il-konċentrazzjoni ta 'HCl ħielsa hija bejn wieħed u ieħor 0.1-0.3 M (pH 0.5-1.0). F'din l-aċidità, ir-rata ta 'korrużjoni uniformi tal-kwarz hija 0.0003–0.0008 mm/siegħa. Fi 80 grad, ir-rata tiżdied għal 0.0006–0.0015 mm/siegħa. F'60 grad, ir-rata hija 0.0002–0.0004 mm/siegħa. Għal tqabbil, 0.2 M HCl f'70 grad jissaddad kwarz f'0.0005-0.001 mm / siegħa. F'70 grad , għant tal-kwarz ta '2.0 mm jitlef 0.0006 mm/siegħa × 3,300 siegħa=2.0 mm, li jagħti ħajja ta' madwar 3,300 siegħa (4.6 xhur). Ħajt ta '2.5 mm jipprovdi 4,200 siegħa; ħajt ta '3.0 mm jipprovdi 5,000 siegħa.
Il-preżenza ta 'klorur żejjed (minn ZnCl₂) tista' taċċellera ftit l-attakk lil hinn minn HCl pur fl-istess pH minħabba li l-joni tal-klorur ifixklu s-saff tas-silika idratata. Il-fattur ta 'titjib huwa 1.2–1.5× meta mqabbel ma' HCl pur.
Pitting Lokalizzat u Formazzjoni ta' Depożitu
Is-soluzzjonijiet tal-klorur taż-żingu għandhom it-tendenza li jiffurmaw preċipitati bażiċi ta 'klorur taż-żingu jew idrossidu taż-żingu mat-tisħin jew l-evaporazzjoni. Dawn id-depożiti huma bojod u jistgħu jkunu iżolanti. Madankollu, huma inqas aggressivi mid-depożiti mill-klorur ferriku. Iż-żona menisku hija vulnerabbli għall-kristallizzazzjoni.
Kif il-Ħxuna tal-Ħitan timmodifika l-Ħajja tas-Servizz
Skali tal-ħajja lineari mal-ħxuna tal-ħajt. Għal servizz kontinwu f'70 grad, ħitan ta '2.5–3.0 mm huma rakkomandati għal intervalli ta' sostituzzjoni ta '4–6 xhur.
Penali Termali ta' Ħitan Eħxen
Is-soluzzjonijiet tal-klorur taż-żingu f'60% u 70 grad għandhom konduttività termali ta 'madwar 0.50-0.55 W/(m·K). U tinżel minn 427 għal 292 W/(m²·K) meta tiżdied minn 1.5 sa 3.0 mm, tnaqqis ta '32%.
Matriċi tal-Għażla Ibbażata fuq Xenarju-
| Xenarju ta' Applikazzjoni u Parametri Operattivi | Ħxuna tal-Ħajt Rakkomandata | Raġunar ewlieni |
|---|---|---|
| Fluss tal-galvanizzazzjoni (60% ZnCl₂, 70 grad, tindif kontinwu, kull ġimgħa) | 2.5 – 3.0 mm, grad standard | Rata ta 'korrużjoni aċiduża ~ 0.0006 mm/siegħa. Ħajt eħxen għal ħajja ta '5,000 siegħa. U ≈ 350 W/(m²·K). |
| Preservazzjoni tal-injam (50% ZnCl₂, 60 grad, intermittenti) | 2.0 mm, kif-miġbud | Temperatura aktar baxxa u konċentrazzjoni. U ≈ 420 W/(m²·K). |
| Katalizzatur ta' sinteżi organika (70% ZnCl₂, 80 grad, lott) | 3.0 mm | Aċidità għolja. Ħajt eħxen essenzjali. |
Modifiki Kumplimentari tad-Disinn:Iż-żieda ta 'ammont żgħir ta' ossidu taż-żingu biex jinnewtralizza l-HCl ħieles inaqqas il-korrużjoni. Ventilazzjoni tajba tneħħi fwar HCl. Tindif perjodiku bl-ilma jneħħi d-depożiti tal-melħ taż-żingu.
