Коррозия титана
Коррозия титана – разрушение метала под воздействием агрессивной окружающей среды.
Стандартный электродный потенциал титана для реакции Ti3+ + 3e → Ti равен -1,21В, а для процесса Ti2+ + 2e → Ti составляет -1,63 В. Титан является активным металлом.
Плотность титана - 4,54 г/см3.
Температура плавления – 1725 ºС.
Титан отличается инертностью во многих средах, т.к. склонен к пассивации. Металл устойчив во многих окислительных средах, содержащих хлорид-ионы. Коррозия титана может проходить только при высоких температурах. Это объясняется тем, что в присутствии любых окислителей поверхность чистого титана почти моментально покрывается тончайшей защитной и сплошной пленкой его оксида.
Титан и его сплавы обладают исключительной стойкостью в атмосфере, морской воде, морской атмосфере.
С титановым порошком или проволокой необходимо обращаться очень осторожно, т.к. при контакте с окислителями они мгновенно окисляются, образуя взрыв (пирофорность титанового порошка).
На воздухе коррозия титана наблюдается только при температуре выше 1200 ºС. Металл возгорается, а на его поверхности образуются оксидные фазы переменного состава.
Коррозия титана под воздействием кислот
Метал устойчив во многих разбавленных кислотах. Абсолютно стоек в азотной кислоте (сильный окислитель) любых концентраций и температур (вплоть до температуры кипения). При взаимодействии с дымящей азотной кислотой коррозия титана, пересыщенной свободными диоксидами азота, титан бурно реагирует (проходит небольшой взрыв). При добавлении небольшого количества воды (1 – 2 %) реакция сразу же прекращается.
В соляной кислоте титан стоек только при условиях: температура 60 ºС, а концентрация не выше 3%; температура 100 ºС и концентрация кислоты не выше 0,5%. При повышении концентрации и температуры титан корродирует с выделением водорода. Чтобы немного снизить скорость коррозии титана в соляной кислоте вводят окислители, такие, как HNO3, K2Cr2O7, H2O2, KMnO4.
При невысоких температурах (до 35 ºС) титан обладает устойчивостью к воздействию фосфорной кислоты, концентрации до 30%.
Коррозия титана наблюдается и в плавиковой кислоте. Чем выше концентрация – тем быстрее растворяется металл. Реакция происходит благодаря образованию комплексного аниона (TiF6)2-, который выступает в качестве комплексообразователя. Даже в 1% HF коррозия титана идет с большой скоростью. Это самая агрессивная для титана среда.
Металл корродирует при контакте с серной кислотой. Наиболее интенсивное растворение титана в серной кислоте наблюдается при концентрациях раствора 40 % и 70%. Скорость коррозии может достигать 15 мм/год. Если концентрация раствора серной кислоты не превышает 2% - коррозия титана не протекает даже при температурах до 95 ºС.
При взаимодействии с большинством органических кислот (винная, уксусная, молочная) коррозия титана протекает очень слабо.
Коррозия титана под влиянием щелочей
Титан устойчив при воздействии большинства разбавленных щелочей.
В растворе NaOH, концентрацией до 20%, титан не корродирует. А при нагреве в более концентрированной щелочи титан постепенно растворяется, образуя соль Na2TiO3 (соль титановой кислоты).
материал взят с сайта
www.okorrozii.com
