PFA (perfluor-alkoxi) köpenyfűtőben, amelyet 150 fokos hőmérséklet fenntartására használnak 50/50 (tömeg%-os) NaOH/KOH vegyes lúgoldatban, hogyan változtatja meg a kálium-:{4}}nátrium aránya (1:1 vs{7}}:1).

Az 1,0 mm-es PFA-falon áthaladó alkáli ionok sebessége 50/50 arányú kevert lúgoldatban 150 fokon a kálium-/-nátrium arányának függvénye. Az ion K+ ion sugara nagyobb (138 pm), mint a Na+ (102 pm). A nagyobb ionok lassabban haladnak át. A permeáció mértéke 0,05-0,10 g/m2·nap 1:1 K/Na arány mellett. 3:1 (nagyobb K + ) aránynál a permeációs ráta 0,03-0,06 g/m 2 ·napra csökken, mivel a nagyobb K + ionok blokkolják a diffúziós útvonalakat.

Az alkáli-ion-permeáció mechanizmusa PFA-ban

Az alkáli ionok oldatos{0}}diffúziós eljárással infiltrálják a PFA-t. A vízmolekulák az ionokkal csoportosulnak. Minél nagyobb az ion, annál kisebb a diffúziós együttható. Vegyes lúgos oldatokban a nagyobb ion (K+) lassabban, a kisebb ion (Na+) pedig gyorsabban diffundál. Magas K/Na arány esetén a permeációs viselkedést a lassabb K$^+$-ionok uralják.

Kvantitatív permeációs ráta vs K/Na arány

K/Na arány KOH-tartalom (%) NaOH-tartalom (%) Permeációs ráta (g/m2·nap)
K/Na arány és permeációs arány útmutató 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

Cél permeációs arány (g/m2/nap) Minimális K/Na arány ajánlott<0.10 >1.0 Igen<0.05 >3.0 Igen<0.03 >5.0 Igen
Magabiztosan megadva

A magasabb K/Na arány (több KOH) csökkenti a lúgáteresztést egy PFA fűtőberendezésnél vegyes lúgban 150 oC-on. Használjon legalább 1:1 K/Na arányt a behatolás minimalizálása érdekében. A mérnök módosítja a lúgtartalmat, hogy korlátozza a PFA falon keresztüli ionáteresztő képességet.