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鈦板與濕(干)氯氣反應的介紹

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金 發布時間:2015-5-14 9:38:04

鈦板和鈦合金板對于含離子的氧化劑溶液也有高度的穩定性,如100度的次亞氯酸鈉溶液、氧水、氣體(達75℃)、含有過氧化氫的氧化鈉溶液等。鈦板和鈦合金板在濕氯氣中的耐蝕性超過其他常用金屬,這是因為氯具有強烈的氧化作用,鈦板和鈦合金板在濕氯中能處于穩定的鈍態,為了維持鈦在氯氣中的鈍性,需要一定的含水量。臨界含水量與氧氣壓力、流速、溫度等因素有關,也與鈦設備或零部件的形狀尺寸以及鈦表面機械損壞程度有關,因此,www.yukain.com.cn文章指出關于鈦在氧氣中鈍化的臨界含水量是不一致的,一般認為,質量分數為0.01%~0.05%可作為鈦在氧氣中的臨界含水量,但是實際經驗指出,為了保證鈦設備在氧氣中安全使用,有時水質量分數為0.6%也不夠,需要高達1.5%。臨界含水量還隨氯氣溫度升高及氣流速度降低而相應增加。

因此,關于氯與鈦的反應可以作簡單的解釋:鈦與氯反應會生成四氯化鈦:室溫時四氯化鈦是液體,其沸點為136度,生成四氯化鈦的反應伴隨著放熱過程。如果氯氣處于干燥狀態,釋放大量的熱使反應達到很高的溫度,當溫度達到鈦熔點時,開始燃燒。此后,只要有足夠的于氯,反應將激烈進行,直到反應物耗盡。但是,如果氯氣中有足夠的水分,四氯化鈦會與水作用生成氫氧化鈦,它是一種非揮發性的物質,而且成為一種膜牢固附著在鈦的表面,這一反應是極穩定的反應,而且表面膜在濕氯中極為穩定。因而鈦在濕氯中具有優異的耐蝕性,其穩定性與氯氣中含水量密切相關。

關于鈦在氯氣干、濕界區的行為尚未完全弄清,根椐熱力學分析,鈦與氯在室溫不能以平衡狀態存在,根據熱力學自由能可知,在這個反應系中生成穩定化合物四氯化鈦與水不共存,會進一步反應,即TiCl4+4H20=Ti(OH)+4HCl

實際運行經驗還表明,鈦板和鈦合金板的表面氧化膜遭到破壞后,需要較高的含水量才能使鈦板和鈦合金板重新鈍化。鈦板和鈦合金板在干氯氣中,甚至在0℃以下也會發生劇烈反應生成四氯化鈦,并有著火危險。鈦板和鈦合金板在干氯氣中的破壞一經開始,反應是崩潰性的,再加入水也不能阻止反應的進行。

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