各種無機酸中でのチタンの耐食性

希塩酸、硫酸、およびリン酸では、チタンは鉄よりもはるかにゆっくりと溶解します。 濃度が高くなるにつれて、特に温度が上昇すると、チタンの溶解速度が大幅に加速され、チタンはフッ化水素酸と硝酸の混合物に非常に速く溶解します。 ただし、有機酸のうちギ酸、シュウ酸、かなり濃度の高いクエン酸を除けば、チタン腐食しません。 例えば、シュウ酸、酪酸、乳酸、マレイン酸、ヒドロキシコハク酸（ベンゼン果実酸）、タンニン酸、酒石酸などの有機酸の中で、チタンは強い耐食性を持っています。

硝酸は酸化性の酸です。 硝酸中のチタンは、その表面に緻密な酸化膜を維持できます。 硝酸の濃度が高くなるにつれて、表面の膜は黄色がかった色、淡い黄色、土のような黄色、茶色がかった黄色から青色に見えます。 干渉色いろいろ。 酸化皮膜の完全性は、チタンの耐食性を維持するための必要条件です。 したがって、チタンは硝酸に対して非常に優れた耐食性を持ち、チタンの腐食速度は硝酸溶液の温度とともに増加します。温度は190から230の間です。C、濃度は20パーセントから20パーセントの間です。 70 パーセント、およびその腐食率はほぼ 10 mm/a に達することができます。 図2-12は、高温の硝酸中でのチタンの腐食速度を示しています。 しかし、少量のケイ素含有化合物を硝酸溶液に添加すると、高温の硝酸によるチタンの腐食を抑制することができます。 たとえば、ポリシロキサン オイルを 40% の高温の硝酸溶液に添加すると、腐食速度をほぼゼロに抑えることができます。 500にも情報表示があります。C未満では、チタンは40%から80%の硝酸溶液および蒸気に対して高い耐食性を示します。 逆に、硝酸にリン化物を添加するとチタンの腐食が促進され、このチタンの特性を利用して酸洗液を調製することができます。 発煙硝酸は、二酸化炭素の含有量が2%を超えると、水分の含有量が不足するため、発熱反応が強く揮発します。 チタンと硝酸間の揮発の可能性は、硝酸中のNO2と水の含有量に関連しています。 図2-13に示すように。 ただし、チタンは濃度が80％以下の硝酸では揮発しません。 170q2 (20 パーセント -80 パーセント ) HN0 のテストは、この結論を確認しました。 チタンが 80% を超える高温の硝酸に使用される可能性については、安全性を考慮してさらに研究する必要があります。 500 度未満の温度では、チタンは硝酸塩の溶融混合物 (50 パーセントの KNO3 と 50 パーセントの NaN02 および 40 パーセントの NaN03 と 7 パーセントの KN03 と 53 パーセントの NaN02) にあり、燃焼反応の傾向はありません。

硫酸は還元力の強い酸です。 チタンは低温、低濃度の硫酸溶液に対して一定の耐食性を持っています。 0度で、濃度20パーセントの硫酸の腐食に耐えることができます。 増加。 したがって、硫酸中でのチタンの安定性は悪い。 溶存酸素の室温でも、チタンは 5% の硫酸腐食にしか耐えられません。 100 度では、チタンは 0.2% の硫酸腐食にしか耐えられません。 阻害。 しかし、90度で硫酸濃度が50％になると、塩素がチタンの腐食を加速させ、火災の原因にもなります。 硫酸中のチタンの耐食性は、空気、窒素を通過させるか、溶液に酸化剤と高価な重金属イオンを追加することで改善できます。 遅延の役割を果たす主な添加剤は、高原子価鉄、高原子価銅、Ti4 プラス、クロム酸銀、二酸化マンガン、硝酸、塩素、および有機腐食防止剤、ニトロソ化合物、キノンおよびアントラキノン誘導体のみ、および特定の複合体。 複合腐食防止剤。 一般的に言えば、チタンは硫酸中でほとんど実用的価値がありません。

塩酸は還元酸であり、チタンは室温でも塩酸中で不安定です。 腐食速度は、酸溶液の濃度と温度とともに徐々に増加します。 したがって、チタンは通常、室温で 3% および 10 0 度、0.5% 塩酸溶液での作業に適しています。 チタンは塩酸溶液の腐食に対して耐性がありませんが、合金化、陽極不動態化、および腐食防止剤の添加も可能です。 チタンの耐食性を向上させます。 強力な酸化性無機化合物チタンに属する最も効果的な腐食防止剤は、硝酸、二クロム酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、塩素ガス、酸素、および高価な重金属イオン (主に Fe¨、Cu'2 plus 、少数の貴重な金属); 有機腐食防止剤 酸化性有機化合物、ジクロロ化合物、キノンおよびアントラキノン誘導体、複素環式化合物、複雑な腐食防止剤があるため、製造現場で使用価値があります。

酸も還元酸です。 リン酸中のチタンの腐食速度は、塩酸や硫酸よりも低く、硝酸よりも高いです。 チタンは一般に、20℃、30% または 35℃、20% の通気または非通気リン酸に適しています。 リン酸中のチタンの耐食性は、酸濃度と温度の上昇とともに徐々に増加します。これは、チタン塩酸の場合と同様です。

チタンは、リン酸中で次の腐食反応を起こします。つまり、2Ti と 2H、P04=2TiPO4 と 2H です。

硫酸および塩酸中のチタンの状況と同様に、リン酸への酸化剤または他の腐食防止剤の添加は、リン酸中のチタンの耐食性を改善するのに有益です。 銀と水銀もリン酸中のチタンの耐食性を改善するのに有益であり、硝酸も効果的な酸化剤です。 フッ化水素酸とフルオロケイ酸は最も強い腐食性媒体であり、室温で非常に希薄なフッ化水素酸であっても、チタンはひどく腐食します。 したがって、チタンはフッ酸には一切使用できません。 チタンはフッ化水素酸で急速に腐食するだけでなく、フッ素を含む酸性媒体 (フルオロケイ酸塩やフルオロホウ酸など) でも強く腐食します。 チタンとフッ化水素酸の腐食反応は、Ti + 6HF= TiF + 3H です。 これは保護効果のない多孔質の腐食生成物であるため、腐食は非常に急速に進行します。 チタンはフッ酸、塩酸、硫酸の混酸に溶けやすい。 濃酸と金属の相互作用によるチタンの腐食に加えて、F- と Ti4 plus の錯体形成がチタンの溶解を促進します。 この反応は

Ti プラス 6HF=TiF64 プラス 2H プラス プラス 2H2 臭化水素酸、過塩素酸、ギ酸、酢酸などの他の酸に少量の可溶性フッ化物を加えると、チタンの腐食速度が数十倍になります。 NaF や KHF などの酸性フッ化物溶液も、チタンの深刻な腐食を引き起こします。 理想的な腐食防止剤は、塩酸には見つかりませんでした。