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钛板与湿(干)氯气反应的介绍

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金 发布时间:2015-5-14 9:38:04

钛板和钛合金板对于含离子的氧化剂溶液也有高度的稳定性,如100度的次亚氯酸钠溶液、氧水、气体(达75℃)、含有过氧化氢的氧化钠溶液等。钛板和钛合金板在湿氯气中的耐蚀性超过其他常用金属,这是因为氯具有强烈的氧化作用,钛板和钛合金板在湿氯中能处于稳定的钝态,为了维持钛在氯气中的钝性,需要一定的含水量。临界含水量与氧气压力、流速、温度等因素有关,也与钛设备或零部件的形状尺寸以及钛表面机械损坏程度有关,因此,www.hvw00.com文章指出关于钛在氧气中钝化的临界含水量是不一致的,一般认为,质量分数为0.01%~0.05%可作为钛在氧气中的临界含水量,但是实际经验指出,为了保证钛设备在氧气中安全使用,有时水质量分数为0.6%也不够,需要高达1.5%。临界含水量还随氯气温度升高及气流速度降低而相应增加。

因此,关于氯与钛的反应可以作简单的解释:钛与氯反应会生成四氯化钛:室温时四氯化钛是液体,其沸点为136度,生成四氯化钛的反应伴随着放热过程。如果氯气处于干燥状态,释放大量的热使反应达到很高的温度,当温度达到钛熔点时,开始燃烧。此后,只要有足够的于氯,反应将激烈进行,直到反应物耗尽。但是,如果氯气中有足够的水分,四氯化钛会与水作用生成氢氧化钛,它是一种非挥发性的物质,而且成为一种膜牢固附着在钛的表面,这一反应是极稳定的反应,而且表面膜在湿氯中极为稳定。因而钛在湿氯中具有优异的耐蚀性,其稳定性与氯气中含水量密切相关。

关于钛在氯气干、湿界区的行为尚未完全弄清,根椐热力学分析,钛与氯在室温不能以平衡状态存在,根据热力学自由能可知,在这个反应系中生成稳定化合物四氯化钛与水不共存,会进一步反应,即TiCl4+4H20=Ti(OH)+4HCl

实际运行经验还表明,钛板和钛合金板的表面氧化膜遭到破坏后,需要较高的含水量才能使钛板和钛合金板重新钝化。钛板和钛合金板在干氯气中,甚至在0℃以下也会发生剧烈反应生成四氯化钛,并有着火危险。钛板和钛合金板在干氯气中的破坏一经开始,反应是崩溃性的,再加入水也不能阻止反应的进行。

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