Când o tijă de căldură din titan de gradul 7 este expusă la o soluție de peroxid de hidrogen 0,2% la 60 de grade, cum se schimbă viteza de descompunere catalitică a H₂O₂ pe măsură ce suprafața paladiului devine acoperită cu bule de oxigen?

Aliajul de titan de gradul 7 conține 0,12-0,25% paladiu, care este un bun catalizator pentru descompunerea peroxidului de hidrogen: 2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2 . Viteza inițială de descompunere la 60 de grade este mare, astfel încât bulele bogate în oxigen sunt lipite la suprafață de palladiu. Bulele blochează locurile catalitice active, iar rata de descompunere scade cu 50-80% în 24 de ore. Pasivizarea suprafeței paladiului cu bule de oxigen este reversibilă după curățare.

Timp vs. Rata de descompunere cantitativă

Pe titan de gradul 7 în 0,2% H₂O₂ la 60 de grade:

Rata de evoluție a O2 (mL/cm2.oră) Activitate catalitică relativă (%) 0.5 2-5 100 2 1.5-3 70 6 1-2 50 12 0.5-1.5 30 24 0.3-1 20 48 0.2-0.8 15 Efectul concentrației și temperaturii H2O2

H 2 O 2 (%) Temperatura ( grade ) Rata inițială (mL/cm 2 .oră) Viteza după 24 de ore (mL/cm 2 (oră) Factor de dezactivare 0.1 60 1~{3 0.2~0.6 5× 0.2 60 2~5 0.3~1 5×{~{1}}}~2} 0.2 40 1~2 0.2~0.5 5× 0.2 80 5~10 1~2 5× Ghid de gestionare a bulelor de oxigen

Stabilitate H2O2 necesară Acțiunea recomandată Activitatea catalizatorului menținută
Ridicat (minimizează descompunerea) Gradul 2 (fără Pd) Utilizare N/A
Moderat (o dezintegrare este OK) Gradul 7 – tolerează dezactivarea 20 % după 24 de ore
Curăţare periodică Ştergeţi sau clătiţi suprafaţa încălzitorului Înapoi la putere maximă
H₂O₂ continuu, de înaltă stabilitate, inhibat de acid fosforic, reducere de descompunere cu 80%
Recomandare pentru Inginerie

Utilizați titan de gradul 2 în loc de gradul 7 în soluții de H2O2 în care degradarea este nedorită. Dacă este nevoie de gradul 7, ștergeți frecvent suprafața pentru a îndepărta bulele de oxigen. Din cunoștințele despre defalcarea-catalizată de paladiu și dezactivarea bulelor, inginerul alege gradul potrivit de titan.