В PFA (перфлуороалкокси) нагревател за обвивка, използван за поддържане на 150 градуса в смесен алкален разтвор 50/50 (wt%) NaOH/KOH, как съотношението калий-към-натрий (1:1 спрямо . 3:1) променя скоростта на проникване на алкални йони през полимерната стена?

Скоростта на алкалните йони през 1,0 mm PFA стена в 50/50 смесен алкален разтвор при 150 градуса е функция на съотношението калий-към-натрий. Йон K+ има по-висок йонен радиус (138 pm) от Na+ (102 pm). По-големите йони преминават по-бавно. Скоростта на проникване е 0,05-0,10 g/m2·ден при съотношение K/Na 1:1. При съотношение 3:1 (по-голям K +), скоростта на проникване намалява до 0,03-0,06 g/m 2 ·ден поради по-големите K + йони, блокиращи дифузионните пътища.

Механизмът на проникване на алкални йони в PFA

Алкалните йони проникват в PFA чрез-процес на дифузия на разтвор. Молекулите на водата се групират с йони. Колкото по-голям е йонът, толкова по-малък е коефициентът на дифузия. В смесени алкални разтвори по-големият йон (K+) дифундира по-бавно, а по-малкият йон (Na+) дифундира по-бързо. При високи съотношения K/Na поведението на проникване е доминирано от по-бавните K$^+$-йони.

Количествена скорост на проникване спрямо съотношение K/Na

Съотношение K/Na Съдържание на KOH (%) Съдържание на NaOH (%) Скорост на проникване (g/m2·ден)
Съотношение K/Na и ръководство за скорост на проникване 0 0 100 0.10-0.20 0.5 33 67 0.08-0.15 1.0 50 50 0.05-0.10 2.0 67 33 0.04-0.08 3.0 75 25 0.03-0.06 5.0 83 17 0.02-0.05

Целева скорост на проникване (g/m2/ден) Минимално съотношение K/Na Препоръчително<0.10 >1.0 Да<0.05 >3.0 Да<0.03 >5.0 Да
Уточняване с увереност

По-високите съотношения K/Na (повече KOH) намаляват алкалното проникване за PFA нагревател в смесени алкали при 150 oC. Използвайте минимално съотношение K/Na 1:1, за да минимизирате проникването. Инженерът променя алкалното съдържание, за да ограничи йонната пропускливост през PFA стената.