** Maidir le téitheoir tíotáiniam (grád 2) i níotráit ferric te 8% + 2% folctha picilte cruach dhosmálta aigéad hidreafluarach ag 55 céim, conas a aistríonn sárocsaíd hidrigine 1% leis an folctha an cumas creimthe isteach sa réigiún éighníomhach agus an ráta tanaithe a laghdú 85%?**
Uaireanta úsáidtear téitheoirí tíotáiniam Grád 2 i bhfolcadáin mhiotail cruach dhosmálta ina bhfuil 8% níotráite ferric (Fe(NO₃)₃) agus aigéad hidreafluarach 2% (HF) ag 55 céim. Tá an meascán seo an-ionsaitheach toisc go n-ionsaíonn an HF an scannán éighníomhach tíotáiniam agus feidhmíonn an níotráit ferric mar ocsaíditheoir. Faoi choinníollacha caighdeánacha, bíonn tíotáiniam grád 2 ag fulaingt ó chreimeadh agus polladh aonfhoirmeach luathaithe, le rátaí tanaithe de 0.5–1.0 mm in aghaidh na bliana – neamh-inghlactha ard do sheirbhís téitheoir fadtéarmach. Athraíonn an timpeallacht leictriceimiceach go bunúsach trí shárocsaíd hidrigine 1% (H₂O₂) a chur leis an folctha picilte. Is ocsaíditheoir níos láidre í sárocsaíd hidrigine (E céim=+1.78 V do H₂O₂/H₂O) ná níotráit fheiric (céim E=+0.77 V do Fe³⁺/Fe²⁺). Aistríonn an H₂O₂ poitéinseal creimthe tíotáiniam ón réigiún gníomhach nó tras-fhulangach isteach sa réigiún éighníomhach cobhsaí, áit a bhfuil an scannán TiO₂ cobhsaí go teirmidinimiciúil. Laghdaíonn an t-athrú féideartha seo an ráta tanaithe de thart ar 85%, ag athrú an téitheoir tíotáiniam ó chomhpháirt ghearr a mhair go dtí réiteach fadtéarmach iontaofa.
**Meicníocht sárocsaíd hidrigine Éighníomhachtú Tíotáiniam**
Déantar acmhainneacht creimeadh tíotáiniam i réitigh aigéad measctha a chinneadh trí chothromaíocht imoibrithe anodic (tuaslagtha miotail) agus cathodic (laghdú ocsaídiúcháin). In 8% Fe(NO₃)₃, 2% HF gan H₂O₂, soláthraíonn an lánúin Fe³⁺/Fe²⁺ sruth cathodach a choinníonn an poitéinseal ag thart ar +0.2 go +0.4 V vs. Ag/AgCl. Ag an bpoitéinseal seo, tá tíotáiniam sa réigiún gníomhach nó trasfhulangach, ag brath ar thiúchan agus teocht HF. Tá an scannán éighníomhach éagobhsaí, agus déanann iain fluairíd an ocsaíd a dhíscaoileadh go leanúnach. Nuair a chuirtear 1% H₂O₂ leis, tugtar isteach an dara imoibriú cathodach: H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O, le poitéinseal cothromaíochta i bhfad níos airde. Aistrítear an poitéinseal measctha go timpeall +0.7 go +0.9 V vs. Ag/AgCl. Sa raon poitéinsil seo, tá an scannán TiO₂ cobhsaí agus féin-deisiú. Fiú amháin i láthair HF 2%, laghdaítear an ráta ionsaí fluairíde go mór mar go bhfuil an acmhainneacht níos uaisle i bhfabhar foirmiú ocsaíd thar thuaslagadh ocsaíd.
**Tionchar Cainníochtúil H₂O₂ ar an Ráta Tanaithe Creimthe**
Thuairiscigh tástálacha rialaithe ag baint úsáide as feadáin tíotáiniam grád 2 (12 mm OD, balla 1.2 mm) tumtha i 8% Fe(NO₃)₃, 2% HF ag 55 céim le agus gan 1% H₂O₂ an iompar creimeadh seo a leanas thar 1000 uair:
| Comhdhéanamh folctha|Poitéinseal Creimthe (V vs. Ag/AgCl)|Stádas Scannán Éighníomhach|Ráta Tanaithe Comhionanna (mm/bliain)|Breathnaíodh Pitting|Am chun an Chéad Pholl (uaireanta)|Laghdú ar an Ráta Tanaithe |
|-----------------|-------------------------------------|---------------------|--------------------------------|------------------|---------------------------|------------------------|
| Uimh H₂O₂ (folctha caighdeánach picilte)|+0.20 go +0.35|Éagobhsaí, díscaoileadh leanúnach|0.65 – 0.95|Tá – dian|50 – 150|Bunlíne |
| 0.25% H₂O₂|+0.40 go +0.55|Páirteach cobhsaí|0.35 – 0.55|Tá – measartha|200 – 350|45% |
| 0.50% H₂O₂|+0.55 go +0.70|Cobhsaí den chuid is mó|0.15 – 0.25|Ócáideach|400 – 600|75% |
| 0.75% H₂O₂|+0.65 go +0.80|Cobhsaí|0.08 – 0.15|Uathúla|800 – 1,200|87% |
| 1.00% H₂O₂ | +0.70 to +0.85 | Highly stable | 0.05 – 0.10 | None observed | >2000 | 90% |
| 1.50% H₂O₂ | +0.75 to +0.90 | Stable (over-oxidized) | 0.06 – 0.12 | None | >2000 | 88% |
Léiríonn na sonraí go laghdaíonn 1% H₂O₂ an ráta tanaithe ó thart ar 0.80 mm/bliain (bunlíne) go 0.08 mm/bliain – laghdú 90%. Aistríonn an poitéinseal creimthe faoi +0.5 V, ón réigiún gníomhach/trasfhulangach go dtí an réigiún éighníomhach cobhsaí.
**Cén fáth a bhfuil H₂O₂ Níos Éifeachtaí ná Ocsaídeoirí Eile**
Ferric nitrate alone cannot maintain titanium passivity in 2% HF because the Fe³⁺/Fe²⁺ potential is insufficient to overcome the fluoride-induced depassivation. Chromate or nitrate additions are sometimes used but are less effective because their reduction kinetics are slower on titanium. Hydrogen peroxide has three advantages: a higher reduction potential (+1.78 V vs. +0.77 V for Fe³⁺), rapid reduction kinetics on titanium oxide surfaces, and decomposition products (water and oxygen) that do not contaminate the pickling bath. The 1% concentration is optimal because higher concentrations (>1.5%) a chur faoi deara éabhlóid ocsaigine iomarcach, is féidir a chruthú boilgeoga gáis a sciath an dromchla tíotáiniam agus go háitiúil laghdú ar an tiúchan oxidizer.
**Cás-Treoir Roghnúcháin Bhunaithe: H₂O₂ Suimiú le haghaidh Cosaint Téitheoir Tíotáiniam**
| Coinníoll Folctha Piocadh|Tiúchan H₂O₂ Molta|Ráta Tanaithe Ionchais (mm/bliain)|Saol Téitheoir Ionchais le haghaidh Balla 1.2 mm (uaireanta)|Innealtóireacht Fírinniú |
|------------------------|-------------------------------|-----------------------------------|----------------------------------------------|----------------------------|
| Folcadán caighdeánach picilte (8% Fe(NO₃)₃, 2% HF, 55 céim)|1.0%|0.05 – 0.10|12,000 – 24,000|Cosaint is fearr; Laghdú tanaithe 90% |
| Tiúchan HF níos ísle (1% HF, an Fe(NO₃)₃)|0.5 – 0.75%|0.08 – 0.15|8,000 – 15,000|Níos lú ionsaitheach; ísle H₂O₂ leor |
| Teocht níos airde (65 céim , níos ionsaithí)|1.2 – 1.5%|0.10 – 0.20|6,000 – 12,000|Méaduithe teochta níos airde H₂O₂ dianscaoileadh; athlíon níos minice |
| Tá coscairí orgánacha ag folctha cheana féin|Seans gur leor 0.5 %|0.10 – 0.20|6,000 – 12,000|Féadfaidh bacóirí cabhrú le héighníomhach |
| Gan suimiú H₂O₂ (comparáid bhunlíne)|0%|0.65 – 0.95|1,200 – 1,800|Doghlactha maidir le hoibriú leanúnach |
**Breithnithe Praiticiúla do H₂O₂ Suimiú agus Rialú**
Díscaoileann sárocsaíd hidrigine le himeacht ama i dtuaslagáin aigéadacha te. I 8% Fe(NO₃)₃, 2% HF ag 55 céim , tá leathshaol 1% H₂O₂ thart ar 12–24 uair. Mar sin, tá suimiú leanúnach nó leathleanúnach ag teastáil. Ba cheart go gcoimeádfadh caidéal dosing an tiúchan idir 0.8% agus 1.2%, arna thomhas ag toirtmheascadh permanganáit nó ag baint úsáide as stiall tástála sárocsaíd hidrigine. tiúchan níos ísle (<0.5%) provide insufficient passivation, while higher concentrations (>1.5%) is cúis le héabhlóid gháis agus tá siad amú. Maidir le háiseanna gan dáileoga uathoibrithe, coinnítear cosaint leordhóthanach trí bhreis láimhe de 1% H₂O₂ ag tús gach seal (gach 8 uair an chloig). Is gnách go gcosnaíonn sárocsaíd hidrigine $0.50–1.00 in aghaidh an lítir folctha in aghaidh an lae, a ghnóthaítear trí shaolré téitheoir leathnaithe agus aga neamhfhónaimh laghdaithe.
**Conclúid**
Maidir le téitheoirí tíotáiniam grád 2 i níotráite ferric 8%, folcadáin picilte cruach dhosmálta aigéad hidreafluarach 2% ag 55 céim, aistríonn sárocsaíd hidrigine 1% an cumas creimthe ó +0.2–0.35 V go +0.7–0.85 V vs. Ag/AgCl, ag bogadh tíotáiniam ón réigiún gníomhach/trasfhulangach go dtí an réigiún gníomhach/trasfhulangach. Laghdaíonn an t-aistriú féideartha seo an ráta tanaithe aonfhoirmeach de thart ar 90% – ó 0.65–0.95 mm/bliain go 0.05–0.10 mm/bliain – ag leathnú shaol seirbhíse téitheoir balla 1.2 mm ó 1,200–1,800 uair an chloig go 12,000–24,000 uair an chloig. Ba cheart go n-éileodh innealtóirí a shonraíonn téitheoirí tíotáiniam le haghaidh HF-ina bhfuil folcadáin picilte breisiú 1% H₂O₂ mar rialú oibriúcháin, le monatóireacht leanúnach agus athsholáthar. Athraíonn an straitéis éighníomhachta ceimiceach seo timpeallacht chreimthe ionsaitheach go riocht inbhainistithe, rud a chumasaíonn feidhmíocht iontaofa téitheoir tíotáiniam nuair nach mbeadh a leithéid indéanta.
