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钛在化工介质中的耐腐蚀性
钛在化工介质中的耐腐蚀性分别有硝酸、硫酸、碱液、氯气、有机介质。
1、硝酸是一种氧化性酸，钛在硝酸中，其表面保持一层致密的氧化膜。因此,钛在硝酸中有十分优良的耐腐蚀性。钛的腐蚀率随着硝酸溶液的温度升高而增大。温度在190~240℃、浓度在20%~70%之间,其腐蚀率最高可达10mm/a。但在硝酸溶液中加入少量含硅化合物,可抑制高温硝酸对钛的腐蚀,例如,在40%的高温硝酸溶液中加入硅酮油后,腐蚀率可降低到几乎等于零。也有资料介绍,在500℃以下,钛在40%~80%的硝酸溶液和蒸汽中具有高度的耐腐蚀性。在发烟硝酸中,当含有 二氧化氮在2%以上时,由于含水量不足引起强烈的放热反应,而导致爆炸。
2、 硫酸是强还原性酸,钛对低温低浓度的硫酸溶液有一定的耐腐蚀。 在0℃时,可耐浓度达20%的硫酸腐蚀,随着酸的浓度和温度的升高,腐蚀率增加。 因此钛在硫酸中的稳定性差,甚至在溶解氧室温下,钛只能耐5%的硫酸腐蚀。 在100℃下,钛只能耐0.2%的硫酸腐蚀。 氯对钛在硫酸中的腐蚀有抑制作用,但在90℃,硫酸浓度为50%时,氯反而引起钛腐蚀加速,甚至引起着火。 钛在硫酸中的耐腐蚀性可通过向溶液中通入空气、氮气或添加氧化剂、高价重金属离子来改善,因此,钛在硫酸中无太大的实用价值。
3、碱液， 钛在大多数碱性溶液中具有良好的耐腐蚀性能,腐蚀率随着溶液的浓度和温度而渐增,在碱液中有氧、氨或二氧化碳存在时,会加速钛的腐蚀,在含有氧化氢的碱液中,钛的耐腐蚀性很差。 但在氢氧化钠溶液中的耐腐蚀性比氢氧化钾好,既使在高温高浓度的氢氧化钠溶液中也有较强的耐腐蚀能力。 如钛在130℃、73%氢氧化钠溶液中的腐蚀率仅为0.18mm/a,钛与其它金属所不同的是它在氢氧化钠溶液中不会产生应力腐蚀破裂,但长期暴露可能产生氢脆。 因此,钛在苛性碱和其它浓度碱性溶液中使用温度应是≤93.33℃。
4、氯气， 钛在氯气中的稳定性视氯中含水量而定。 但在干氯气中不耐蚀,而且有引起燃烧的危险。 因此,钛材用于氯气中一定要保持一定的含水量,在氯气中保持钛钝化所需含水量与氯气的压力、流速、温度等因素有关。
5、有机介质， 钛在汽油、甲苯、苯酚、甲醛、三氯乙烷、醋酸、柠檬酸、一氯代醋酸等中具有较高的耐腐蚀性。 在沸点及不充气的情况下,钛在25%以下的甲酸中会受到严重腐蚀,在含醋酐的溶液中,钛不仅受到严重的全面腐蚀而且会产生孔蚀。 对于许多有机合成过程中所接触的复杂有机介质如在生产环氧丙烷、苯酚、丙酮、氯代醋酸等化学介质中,钛的耐蚀性优于不锈钢和其它结构材料。
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