Untuk Pemanas Perendaman Titanium Kelas 2 Digunakan untuk Memanaskan Larutan Natrium Sulfida 5% pada suhu 40 derajat, Mengapa Anion Sulfida (S²⁻) Menyebabkan Penyerapan Hidrogen yang Cepat (200 ppm/bulan) dan Penggetasan, Sedangkan Klorida pada Konsentrasi yang Sama Hanya Menyebabkan Pitting Ringan?

Titanium kelas 2 dalam natrium sulfida 5% pada suhu 40 derajat menyerap hidrogen dengan laju 100-300 ppm/bulan dan menjadi rapuh dalam 1-3 bulan. Ion sulfida (S 2−) merupakan zat pereduksi kuat dan menghambat produksi lapisan pelindung TiO 2. Reaksi katodik melibatkan evolusi hidrogen: 2H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − . Hidrogen atom ke kisi kristal titanium. Sebaliknya, klorida pada konsentrasi yang sama hanya menyebabkan lubang kecil (0,05–0,10 mm/tahun) karena lapisan pasif masih dapat terbentuk.

Mekanisme sulfida-menginduksi penyerapan hidrogen

Sulfida akan bereaksi dengan permukaan titanium menghasilkan titanium sulfida (TiS) yang tidak bersifat protektif. Potensial rangkaian terbuka bergerak ke -0,8 hingga -1,0 V vs. Ag/AgCl, dengan reaksi katodik yang dominan adalah evolusi hidrogen. Laju penyerapan hidrogen berhubungan dengan kandungan sulfida.

Penyerapan Hidrogen Kuantitatif versus Konsentrasi Sulfida

Konsentrasi Na2S (%) Penyerapan H (ppm/bulan)Waktu hingga 200 ppm H (bulanMode Kegagalan 0.5 20-50 4-10 Penggetasan 1.0 40-80 2.5-5 Penggetasan 2.0 60-120 1.7-3.3 Penggetasan 5.0 100-200 1-2 Penggetasan cepat 10.0 150-300<1 Immediate Material Selection Guide for Sulfide Service

Konsentrasi Sulfida % Umur Bahan yang Direkomendasikan (Dinding 1,5 mm)
<1 Grade 7 titanium 1-2 years 1-5 Grade 7 + cathodic protection 6-12 months >5 PTFE or tantalum coated >5 tahun
Spesifikasi yang diinformasikan

Jangan gunakan larutan sulfida dengan titanium grade 2. Gunakan pemanas kelas 7 (paladium menurunkan penyerapan H) atau pemanas berlapis PTFE. Insinyur mencegah penggetasan hidrogen dengan memilih bahan yang sesuai.