Vahelduva pilvisusega seotud probleem
Elektrivaba pallaadiumivanne kasutatakse pooljuhtjuhtmete ühendamiseks, ühenduskontaktide ja dekoratiivsete rakenduste jaoks, mis nõuavad tuhmumiskindlat valget viimistlust. Vanni keemia on tundlik ja kallis-pallaadium maksab umbes 45 000 dollarit kilogrammi kohta. Vanni hägustumine muudab läbipaistva merevaigukollase{6}}värvi lahuse piimjasvalgeks, mis näitab, et pallaadium on kogu mahu ulatuses sadestunud peente metalliosakestena. Sadestunud metall läheb kaduma. Vann tuleb filtreerida, analüüsida ja täiendada-kulukaks paranduseks.
Hägustumise sündmused on katkendlikud. Vann töötab nädalaid selgena, seejärel muutub mõne tunni jooksul ootamatult pilve. Päästik jälgib sageli soojusvahetit. Roostevabast terasest või titaanist sukelsoojendil tekib lokaalne piirkond, kus passiivne kile on lagunenud. Paljastatud mitteväärismetall katalüüsib elektrivaba pallaadiumi redutseerimist. Pallaadium tuumastub küttekeha pinnal, seejärel levib autokatalüütiline reaktsioon põhivanni.
PTFE soojusvahetil puudub katalüütiline pind. See ei saa käivitada kontrollimatut pallaadiumi vähendamist. Vanni stabiilsus paraneb mõõdetavalt pärast PTFE konversiooni.
Autokatalüütiline käivitusmehhanism
Elektroonilise pallaadiumplaadistuse puhul kasutatakse pallaadiumi-amiinikomplekside redutseerimiseks metalliks pallaadiumiks redutseerijat -tavaliselt naatriumhüpofosfit või sipelghape-. Reaktsioon on kavandatud toimuma selektiivselt aktiveeritud tooriku pindadel. Vanni -tiouurea, pliiatsetaat või patenteeritud orgaanilised ühendid-adsorbeeruvad mitte-tooriku pindadele ja takistavad kontrollimatut redutseerimist.
Metallist soojusvahetil on suur, pidevalt sukeldatud pind, mis tuleb plaatimisreaktsiooni vastu passiveerida. Roostevaba terase või titaani passiivne kile on ainus takistus. Kui see kile laguneb-korrosiooni, termilise tsükli või keemilise rünnaku tõttu-, on selle all olev metall katalüütiline hüpofosfiidi oksüdatsiooni või sipelghappe dehüdrogeenimise suhtes. Pallaadiumi redutseerimine algab avatud kohas.
Kui kerise pinnale moodustuvad pallaadiumi tuumad, algab autokatalüütiline tsükkel. Sadestunud pallaadium katalüüsib edasist redutseerimist. Pallaadiumiosakesed eralduvad pinnalt ja ringlevad läbi vanni, pakkudes täiendavaid katalüütilisi kohti. Vannipilved pallaadium sadestub kogu mahu ulatuses. Kogu sündmus võib toimuda ühe vahetuse jooksul, kulutades tuhandeid dollareid pallaadiumi metalli.
| Päästikutegur | Roostevabast terasest küttekeha | Titaanist küttekeha | PTFE soojusvaheti |
|---|---|---|---|
| Pinna katalüütiline aktiivsus | Kõrge (Fe, Ni saidid) | Mõõdukas (TiO₂ passiivne) | Null |
| Passiivse kile stabiilsus kuumas leeliselises Pd vannis | Mõõdukas | Hea | Filmi pole vaja |
| Hägustumise tõenäosus aastas | 1-3 sündmust | 0,5-1 sündmust | 0 sündmust |
| Sadestunud pallaadium sündmuse kohta (grammides, 500 l vann) | 50-200 | 20-100 | 0 |
| Sündmuse kohta kaotatud metallikulu 45 000 dollarit kg kohta | $2,250-$9,000 | $900-$4,500 | $0 |
| Vanni taastamise kulu ürituse kohta | $1,500-$3,000 | $1,000-$2,000 | $0 |
Stabilisaatori tarbimise eelis
Metallist küttepinnad tarbivad vanni stabilisaatorit pidevalt, isegi kui need ei põhjusta aktiivselt hägunemist. Stabilisaatorimolekulid adsorbeeruvad metalloksiidi pinnale, moodustades järk-järgult passiveeriva kihi. See tarbimine on pidev ja võrdeline küttekeha pindalaga. Suur metallist kümblusmähis võib tarbida 10–30% stabilisaatori kogulisandist.
PTFE ei tarbi stabilisaatorit. Fluoropolümeeri pind ei adsorbeeri ei stabilisaatormolekule ega pallaadiumikompleksi. Kogu stabilisaatori lisand jääb kättesaadavaks, et kaitsta vanni kontrollimatu vähenemise eest. Stabilisaatori kontsentratsiooni kontroll muutub prognoositavamaks ja ala-stabiliseerumise oht suure töökoormuse perioodidel väheneb.
Vanni eluiga pikeneb, kuna kumulatiivsed stabilisaatori lagunemissaadused, mis lõpuks vajavad vanni väljavahetamist, kogunevad aeglasemalt. Vähenenud stabilisaatori tarbimine vähendab ka kasutuskulusid-. Stabilisaatorid on ühed kõige kallimad vannikomponendid.
Kokkuvõte
Elektrooniliste pallaadiumivannide äkilise hägususe vallandavad katalüütilised metallist kuumutuspinnad, kus passiivne kile lagunemine käivitab pallaadiumi kontrollimatu vähenemise. PTFE-soojusvahetid takistavad seda tänu täielikule pinnainertsusele{1}}ilma katalüütilise aktiivsuse puudumise, passiivse kile purunemise ja autokatalüütilise sadestamise initsiatsioonikohata.
Küttekeha{0}}algatatud hägustumisjuhtumite kõrvaldamine kaitseb väärtuslikku pallaadiumi- ja vähendab vanni taastamise kulusid. Stabilisaatori väiksem tarbimine pikendab vanni eluiga ja vähendab kasutuskulusid. Väärismetallide keemiat kasutavate protsesside puhul taastatakse PTFE-soojusvaheti investeering ühe välditud hägustumise kaudu.
Väärismetallide elektrivaba plaadistuse PTFE-soojusvaheti spetsifikatsiooni tehniline tugi on saadaval vanni keemia, pallaadiumi kontsentratsiooni, töötemperatuuri, paagi mahu ja hägustumise sündmuste ajaloo esitamisel.
