Αντοχή στη διάβρωση του καθαρού τιτανίου

Βασικός λόγος για την εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση του καθαρού τιτανίου

Ο κύριος λόγος για την εξαιρετική αντοχή του καθαρού τιτανίου στη διάβρωση έγκειται σε αυτόαυθόρμητος σχηματισμός ενός πυκνού, προσκολλημένου και αυτο-θεραπευόμενου παθητικού φιλμ οξειδίου (κυρίως TiO2)στην επιφάνειά του όταν εκτίθεται στον αέρα ή σε υδατικό περιβάλλον. Αυτό το στρώμα οξειδίου είναι εξαιρετικά λεπτό (συνήθως πάχος από λίγα νανόμετρα έως δεκάδες νανόμετρα) και χημικά αδρανές, ενεργώντας ως αδιαπέραστο φράγμα που εμποδίζει το υποκείμενο μέταλλο τιτανίου να αντιδράσει με τα περισσότερα διαβρωτικά μέσα. Ακόμα κι αν το φιλμ καταστραφεί μηχανικά, μπορεί να αναγεννηθεί γρήγορα παρουσία οξυγόνου ή υγρασίας, αποκαθιστώντας την προστατευτική του λειτουργία.

Μπορεί το καθαρό τιτάνιο να αντέξει σε ισχυρά οξέα και ισχυρά αλκαλικά περιβάλλοντα;

Η απόδοση του καθαρού τιτανίου σε περιβάλλοντα ισχυρού οξέος και ισχυρών αλκαλίων ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τον τύπο του αντιδραστηρίου, τη συγκέντρωση, τη θερμοκρασία και την παρουσία ακαθαρσιών:

Ισχυρά οξέα

Παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στα περισσότερα ψυχρά αραιά ισχυρά οξέα (π.χ. αραιό υδροχλωρικό οξύ, αραιό θειικό οξύ, αραιό νιτρικό οξύ) επειδή το παθητικό φιλμ παραμένει σταθερό κάτω από αυτές τις συνθήκες.

Ωστόσο, σεθερμά συμπυκνωμένα ισχυρά αναγωγικά οξέα(όπως συμπυκνωμένο υδροχλωρικό οξύ πάνω από 30% σε υψηλές θερμοκρασίες, βράζοντας πυκνό θειικό οξύ), το παθητικό φιλμ είναι επιρρεπές σε διάλυση, οδηγώντας σε σημαντική διάβρωση του καθαρού τιτανίου. Συγκεκριμένα, το καθαρό τιτάνιο έχει εξαιρετική σταθερότητα σε συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ (ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες) λόγω της ενισχυμένης παθητικοποίησης των νιτρικών ιόντων.

Ισχυρά αλκάλια

Το καθαρό τιτάνιο έχει καλή αντοχή στη διάβρωσηψυχρά αραιά ισχυρά αλκαλικά διαλύματα(π.χ. αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου).

Σεθερμά συμπυκνωμένα ισχυρά αλκαλικά περιβάλλοντα(π.χ. συμπυκνωμένα διαλύματα NaOH ή ΚΟΗ πάνω από 100 μοίρες), η μεμβράνη παθητικού οξειδίου αντιδρά με ιόντα υδροξειδίου για να σχηματίσει διαλυτά τιτανικά (π.χ. Na2TiO3), με αποτέλεσμα σοβαρή ιντεργκρανουλική διάβρωση ή ομοιόμορφη διάβρωση καθαρού τιτανίου, συνοδευόμενη από απελευθέρωση αερίου υδρογόνου που μπορεί να προκαλέσει ευθραυστότητα του μετάλλου από υδρογόνο.

Αποστολή ερώτησής