# Miksi kvartsilasi ei voi muodostaa suojakalvoa emäksisen nesteen eroosion vastustamiseksi? Kvartsikuumennusputkia käytetään laajalti fluorivetyhappoa ja korkeaa kloridia sisältävissä käymisprosesseissa sen vakaan piidioksidikiderakenteen ansiosta, joka kestää happo- ja fluorieroosiota. Mutta toisin kuin metalliset lämmitysputket, kuten ruostumaton teräs 316 ja luokan 2 titaani, jotka tuottavat regeneroituvia anti-korroosiota estäviä passivointikalvoja, kvartsilasi ei voi muodostaa itsesuojaavaa kerrosta joutuessaan kosketuksiin alkalisen pesuaineen kanssa. Pysyvä etsausvaurio tapahtuu, kun emäksinen neste koskettaa putken seinämää, mikä aiheuttaa piilossa putken repeämisen ja mikrobikontaminaation riskin. Alla olevassa taulukossa verrataan neljän -korroosionestolämmitysputkimateriaalin suojamekanismien eroja.|Lämmitysputken materiaali|Suojakalvon tyyppi|Filmin regenerointi kunto|Reaktio emäksisen nesteen kanssa|Vahinkojen korjattavuus|| ----|----|----|----|----|| 316 ruostumaton teräs|Kromirikas oksidipassiivinen kalvo|Palautuu peittauksen passivoinnilla|Väliaikainen kalvon liukeneminen alle 60 asteen alkalissa|Korjattavissa passivoimalla|| luokan 2 titaani|Passiivinen titaanidioksidikalvo|Itsekorjaus liuenneella hapella|Lievä kalvon oheneminen heikon alkalin alla|Palautettava happirikkaalla verenkierrolla|| Kvartsilasi|Ei toissijaista suojakalvoa, itse kristalli toimii esteenä|Ei regenerointimekanismia|SiO₂-kiteen kemiallinen hajoaminen|Peruuttamaton pysyvä etsaus|| PFA-pinnoitettu lämmitin|Fluoripolymeeripinnoitteen esto|Ei itsekorjaustoimintoa|Pinnoitteen hidas molekyyliketjumurtuma|Osittainen vaihto vaurion jälkeen|Erittäin puhtaan teollisuuskvartsilasin kemiallinen ydinkoostumus on piidioksidi, jonka puhtausaste on yli 99,99 %, ja sen sisäinen rakenne on vakaa kolmiulotteinen verkosto, joka muodostuu kovalenttisista pii-happisidoksista. Sen haponkestävyys johtuu tämän täydellisen kideverkoston kemiallisesta inertistä. Altistuessaan happamille tai fluoridiväliaineille, kemiallista syrjäytysreaktiota ei tapahdu ja kiteen pinta pysyy luonnollisesti ehjänä, joten ylimääräistä suojakalvoa ei tarvitse luoda eristämistä varten. Natriumhydroksidin edustamat alkaliset liuokset sisältävät suuria määriä hydroksidi-ioneja. CIP-kierron kuumennuslämpötilassa hydroksidi-ionit rikkovat kvartsin pinnalla olevan vakaan pii-happi-kovalenttisen sidoksen, jolloin muodostuu liukoista natriumsilikaattia. Liukoinen tuote huuhtoutuu jatkuvasti pois kiertävällä nesteellä, joka kuluttaa suoraan kvartsin kidekappaleen sen sijaan, että se vahingoittaisi ohutta pintakalvoa. Koska kvartsilla ei ole kykyä syntetisoida uutta piidioksidia syövytettyjen kuoppien täyttämiseksi, vaurioitunutta huurrekerrosta ei voida palauttaa puhdistamalla, neutraloimalla tai ylläpitokäsittelyllä. Metalliset lämmitysputket turvautuvat ohuisiin pintakalvoihin suojaamaan, ja kalvon alla oleva perusmetallimatriisi pysyy ehjänä. Vaikka kalvo olisi osittain vaurioitunut, perusmateriaali voi luoda uuden kalvon tietyissä olosuhteissa. Mutta kvartsilla ei ole eroa "matriisin" ja "suojakerroksen" välillä. Näkyvä sileä pinta on lämmitysputken päälaakerirakenne. Jatkuva alkalieroosio ohenee putken seinämää epätasaisesti, muodostaa näkymättömiä mikrohalkeamia kiteen sisälle ja lopulta aiheuttaa äkillisen repeämän kylmän ja kuuman vaihtelun aikana tuotannon aikana. Kvartsikuumennusputkilla varustetuissa käymislaboratorioissa alkaliputkiin on asennettava mekaaniset kovat lukitukset hapon ja alkalin kiertosilmukan erottamiseksi kokonaan toisistaan. Kahden viikon välein tehtävän valonläpäisytarkastuksen aikana käyttäjien on keskityttävä putken seinämien huurtumisen ja tahattomien alkalivuotojen aiheuttamien mattapintojen tarkistamiseen. Kun huurre on yli 30 % kokonaispinta-alasta, putkinippu on romutettava välittömästi, koska rakenteellinen lujuus on pudonnut vaaralliselle alueelle. Lyhyesti sanottuna kvartsin ainutlaatuinen kiderakenne määrittää, että se ei voi muodostaa regeneroituvaa suojakalvoa vastustaakseen alkalieroosiota. Alkalisen pesuaineen täydellinen eristäminen on ainoa luotettava tapa säilyttää kvartsilämpöputkien pitkä käyttöikä ja turvallinen toiminta.
