Per una barra termica in titanio di grado 7 utilizzata per mantenere 120 gradi in una soluzione di fluoruro di potassio al 40% per la pulizia dei metalli, in che modo la concentrazione di ioni fluoruro (2 vs. 5 M) modifica la velocità di corrosione da 0,02 a 0,15 mm/anno formando complessi solubili di TiF₆²⁻?

A 120 gradi, lo ione fluoruro (F^−) produce complessi solubili di esafluorotitanato in fluoruro di potassio al 40% (KF): Ti4+ + 6F− TiF62−. Il tasso di corrosione del titanio di grado 7 in 2 MF⁻ (circa. 12% KF) è 0,02-0,05 mm/anno. Il tasso di corrosione è quindi 0,12-0,25 mm/anno a 5 MF^- (circa. 30% KF). La dissoluzione del film passivo diventa più rapida con l'aumentare della concentrazione di fluoro. L'attacco è uniforme e non vi sono buchi. Meccanismo di corrosione indotta dal fluoro Gli ioni fluoro complessano gli ioni di titanio e prevengono la formazione di una pellicola stabile di TiO₂. La velocità di reazione è proporzionale a [F⁻]4. La corrosione procede con cinetica di dissoluzione attiva. Il palladio di grado 7 fornirà una certa protezione, ma è sopraffatto ad alte concentrazioni di fluoro." Tabella 3: Velocità di corrosione quantitativa rispetto alla concentrazione di fluoruro Concentrazione di KF (M) Concentrazione di F (M) Velocità di corrosione di grado 7 (mm/anno) Velocità di corrosione di grado 2 (mm/anno) 1 1 0.01-0.02 0.02-0.04 2 2 0.02-0.05 0.04-0.10 3 3 0.04-0.08 0.08-0.18 4 4 0.06-0.15 0.15-0.35 5 5 0.10-0.25 0.25-0.60 Guida alla tolleranza al fluoro Concentrazione F (M) Temperatura massima per tasso di corrosione di grado 7 (gradi) (mm/anno) prevista<2 120 <0.05 2-3 100 <0.05 3-4 80 <0.05 >4 Not recommended >0.10 Scrivere una buona specifica Le soluzioni di fluoruro ad alta concentrazione ad alte temperature non devono contenere titanio. Utilizzare riscaldatori rivestiti in PTFE o tantalio. L'ingegnere controlla la concentrazione e la temperatura del fluoro per selezionare i materiali adeguati.