Keď sa na výrobu hnojiva použije ohrievač s titánovým plášťom 7. stupňa na udržanie 95 stupňov v 40 % roztoku dusičnanu amónneho, ako redukcia dusičnanových iónov pri katodickom potenciáli -0,8 V oproti Ag/AgCl zmení povrchové pH zo 7 na 10 a podporí tvorbu ochrannej vrstvy titánu?

Redukcia dusičnanových iónov NO₃⁻ + H₂O + 2e⁻ → NO₂⁻ + 2OH⁻ Pri 95 stupňoch v 40 % dusičnane amónnom pod katódovou ochranou pri −0,8 V vs. Ag/AgCl Pri vysokom ochrannom povrchu titánu sa lokálne pH zvyšuje z {{8} titánu} na titán} 7 (Na₂TiO3) alebo titaničitan amónny. Rýchlosť korózie sa zníži z 0,10 mm za rok (nechránené) na 0,01-0,03 mm za rok (chránené). Titanátová vrstva je stabilná a veľmi priľnavá.

Mechanizmus pasivácie prostredníctvom katódovej ochrany

Cathodic current converts nitrate to nitrite and hydroxide. The hydroxide ions raise the ph. Titanium is passive at pH >9. Titanátová vrstva vzniká reakciou TiO2 s alkáliou. Ide o vrstvu s hrúbkou 1-5 µm, ktorá zabraňuje ďalšej korózii.

Kvantitatívna rýchlosť korózie verzus katódový potenciál

Katodický potenciál (V vs. Ag/AgCl) Povrchové pH Rýchlosť korózie (mm/rok) Hrúbka vrstvy titanátu (mikróny)
0 (nechránené) 7 0.08-0.15 0 -0.6 8-9 0.04-0.08 0.5-1
-0.7 9-10 0.02-0.05 1-2
-0.8 10-11 0.01-0.03 2-4
-0.9 11-12 0.005-0.015 3-5
Príručka katódovej ochrany

Cieľová rýchlosť korózie (mm/rok) Minimálny požadovaný katódový potenciál (V vs Ag/AgCl) Očakávaná životnosť (1,5 mm stena)<0.08 -0.6 15 to 30 years <0.05 -0.7 30 to 50 years <0.03 -0.8 50 to 100 years
Písanie informovanej špecifikácie

Katodická ochrana titánového ohrievača v dusičnane amónnom pri 95 stupňoch pri -0,8 V vs. Ag/AgCl sa použila na zvýšenie povrchového pH a na vytvorenie ochrannej vrstvy titanátu. Inžinier kontroluje potenciál na zníženie korózie.