עמידות בפני קורוזיה של טיטניום בחומצות אנאורגניות

Mar 11, 2024

באופן כללי, טיטניום במדיום מחמצן (כגון חומצה חנקתית, חומצה כרומית, היפוכלוריט וחומצה פרכלורית וכו') עמידות בפני קורוזיה טובה יותר, ובהפחתת חומצה (כגון תמיסת חומצה גופרתית מדוללת, תמיסת חומצה הידרוכלורית וכו'), בשל להרס הפסיביות של סרט התחמוצת, קצב הקורוזיה מהיר יחסית, ועם העלייה בטמפרטורה ובריכוז. בהפחתת החומצה, הוספה של מלחי מתכות כבדות יכולה למלא תפקיד משמעותי בעיכוב קורוזיה, סגסוגת טיטניום-פלדיום TA9 (Ti-0.2Pd) וסגסוגת טיטניום-ניקל-מוליבדן TA10 (Ti-0. 3Mo-0.8Ni) מאשר העמידות בפני קורוזיה של טיטניום תעשייתי גבוהה בהרבה.

טיטניום הוא חומר המתכת הטוב ביותר לציוד לחימום תמיסת חומצה חנקתית. מחליף חום טיטניום עמד ב-193 מעלות כ-60% של חומצה חנקתית, שימוש של שנים רבות ללא קורוזיה. בהרתחה של 40% ו-68% של חומצה חנקתית, תחילתה של קורוזיה מסוימת, לאחר פרק זמן קצר לאחר התאוששות הפסיביות של טיטניום, שיעור הקורוזיה ירד באופן משמעותי, עשוי להיות קשור לעיכוב קורוזיה של יוני טיטניום.

בחומצה חנקתית בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה טיטניום תלויה בטוהר החומצה החנקתית. בטמפרטורה גבוהה תמיסת חומצה חנקתית טהורה או אדי חומצה חנקתית, כאשר הריכוז של חומצה חנקתית ב-20% ~ 60% כאשר הקורוזיה ברורה יותר. יוני מתכת שונים גם אם התכולה נמוכה מאוד, כגון Si, Cr, Fe, Ti וכו', צריכים גם הם להאט את קורוזיה של טיטניום בתמיסת חומצה חנקתית בטמפרטורה גבוהה. בתמיסת חומצה חנקתית בטמפרטורה גבוהה, טיטניום מאשר נירוסטה מראה עמידות בפני קורוזיה חזקה יותר. מוצרי קורוזיה טיטניום (Tif+), הוא מעכב קורוזיה טוב מאוד לקורוזיה של חומצה חנקתית.

Titanium TubeTitanium TubeTitanium Tube

 

 

בטמפרטורת החדר בחומצה גופרתית מוטסת, טיטניום טהור מבחינה תעשייתית עמיד רק לתמיסות חומצה גופרתית של פחות מ-5%; אם הטמפרטורה יורדת ל-0 מעלות בערך, ניתן להעלות את ריכוז החומצה הגופרתית ל-20%. אם הטמפרטורה תועלה לרתיחה, ריכוז החומצה הגופרתית עדיין יתכלה גם אם יורד ל-0.5%. באותה טמפרטורה, תמיסת חומצה גופרתית לחנקן, שיעור קורוזיה טיטניום גדול משמעותית מהמקרה של אוויר. חוק הקורוזיה הזה בחומצה אנאורגנית מפחיתה אחרת הוא בעצם זהה.

בטמפרטורת החדר, טיטניום טהור תעשייתי יכול לעמוד ב-7% מתמיסת חומצת הידרוכלורית הבאה, הטמפרטורה מגבירה את עמידות בפני קורוזיה ירדה משמעותית. סגסוגות טיטניום-ניקל-מוליבדן יכולות לעמוד ב-9% מתמיסת חומצה הידרוכלורית, וסגסוגות טיטניום-פלדיום יכולות להגיע ל-27%. יוני מתכת כבדים בעלי ערכיים גבוהים, כגון ברזל, ניקל, נחושת, מוליבדן וכדומה, יכולים לשפר משמעותית את עמידות הטיטניום בפני קורוזיה, וזו הסיבה שבגללה נעשה שימוש מוצלח בטיטניום במערכות חומצה הידרוכלורית בתעשייה ההידרו-מטלורגית.

בטמפרטורת החדר, טיטניום טהור מבחינה תעשייתית עמיד בפני תמיסות חומצה זרחתית של עד 30%. כשהטמפרטורה עולה ל-60 מעלות, הריכוז יורד לכ-10 אחוזים. בטמפרטורה של 100 מעלות, ניתן לשמור על ריכוז החומצה הזרחתית רק על כ-2%, וכאשר הטמפרטורה מגיעה לרתיחה, הקורוזיה של הטיטניום אינה מואצת.

אולי גם תרצה