Пассивность титана

Рис. 188. Зависимость грани-цы пассивности титана от концентрации НС1 и температуры раствора

Пассивность титана в морской воде и в агрессивных химических средах в сочетании с его хорошими механическими свойствами— малой плотностью и относительной жаропрочностью — делают его незаменимым в химическом машиностроении, в судостроении, авиастроении и других областях. [c.530]

Как правило, окислительные условия в большинстве морских сред достаточны для поддержания пассивности титана. Механическое или химическое повреждение пассивной пленки залечивается почти мгновенно, что подтверждается потенциометрическими исследованиями. [c.116]

Результаты этих и других экспериментов позволяют объяснить некоторые особенности коррозии титана в щелевых условиях. Как и у других металлов. коррозия начинается с возникновением ячейки дифференциальной аэрации. При обычных температурах эта ячейка не действует. так как для поддержания пассивности титана в щели требуется настолько мало кислорода, что он не расходуется полностью. При высоких температурах концентрация кислорода в щели может быть уже недостаточна для залечивания пробоев пассивной пленки, в результате чего образуются локальные активные центры, понижающие потенциал в щели. Для поддержания электрохимической нейтральности хлор-ионы мигрируют в щель, а ионы натрия — наружу. Это повышает кислотность раствора в щели и усиливает локальную коррозию металла [82]. Однажды начавшись, коррозия будет продолжаться п в дальнейшем в форме дифференциального концентрационного элемента, независимо от наличия или отсутствия кислорода. [c.128]

Пассивность титана в окислительных, нейтральных, слабощелочных и слабокислых водных средах, а также в воздушной атмосфере обусловлена образованием на его поверхности окисной защитной пленки, исключающей контакт между металлом и электролитом. [c.108]

Диск с кольцом использовали для изучения ионизации пассивного титана [64], перепассивации хрома [58], растворения никеля, ванадия, сплавов меди с цинком и серебра с цинком [266], растворения и пассивации цинка [267], а также и в некоторых других случаях. [c.178]

Исходя из механизма окислительно-восстановительных реакций на рутиле, где, л о нашим данным, основная роль в реакциях анодного окисления принадлежит электронам из свободной зоны, и принимая такой же механизм действительным и для пассивного титана, считаем, что причиной сильного торможения реакции анодного [c.55]

В [94] показано, что и в стационарных условиях растворение пассивного титана происходит, главным образом, путем непосредственного электрохимического перехода катионов титана в раствор. В этих исследованиях образцы титана предварительно подвергали активации потоком тепловых нейтронов. В процессе активации из титана образуются удобные для работы радиоизотопы скандия 5с. Пассивацию титана про- [c.39]

Наблюдаемая экспериментально линейная зависимость логарифма анодного тока от электродного потенциала (см. рис. 2.13) позволяет предположить, что в исследуемой области потенциалов напряженность поля в пленке линейно зависит от электродного потенциала — аналогично экспериментально установленному для пассивного титана в щелочном растворе [100]. Учитывая это обстоятельство, а также работы [101 —103], и принимая в соответствии с общепринятыми взглядами, что большая часть падения потенциала на пассивном титановом аноде приходится на пленку [103], для потенциалов 0,7 1,0 [c.42]

Следует обратить внимание на близость Е° реакции (2.52) и потенциалов активации пассивного титана или Епп, тогда как стандартные потенциалы реакций, рассматриваемых обычно при пассивации титана (см. табл. 2.1 и 2.2), имеют гораздо более отрицательные значения. Адсорбция (IV)-ионов на наиболее активных участках поверхности титана с последующим участием в реакции образования пассивной пленки приводит к формированию более совершенной, менее дефектной пленки. Можно полагать, что Т1 (IV)-ионы способствуют ого-меризации пассивной пленки. [c.49]

В работе [143] показано, что скорость растворения пассивного титана в серной кислоте при добавлении пероксида водорода возрастает почти на порядок. При растворении пассивного титана пероксид водорода выступает как комплексообра-зователь, тогда как при растворении титана в активном состоянии она служит эффективным катодным деполяризатором, способствующим пассивации титана. [c.57]

Необходимо отметить, что при построении диаграммы, приведенной на рис. 2, А. М. Сухотин воспользовался лишь реакциями, приведенными в табл. 12, считая их основными в проблеме пассивности титана. В ряде случаев, например в атласе диаграмм Пурбе [24], используются при построении аналогичной диаграммы также и другие реакции на поверхности титанового электрода (табл. 12). Однако общая карти- О на при этом существенно не меняется. В любом случае диаграмма -о,2 Пурбе позволяет получить в общем виде представление о термодинамической устойчивости соединений титана в водных растворах. ое [c.21]

Имеется много фактов, подтверждающих развиваемую модель растворения пассивного титана. Действительно, одинаковый структурный состав барьерных слоев, образующихся при различных потенциалах, не позволяет объяснить значительное снижение анодных токов (почти на 2 порядка), наблюдаемое при повышении потенциала от 0,14 до 1,4 В (рис. 8), изменением скорости растворения этих слоев. На это указывает также и относительно незначительное увеличение химической стойкости пассивных пленок, сформированных при различных потенциалах, что оценивается по времени их самоактивации (см. выше). Основной причиной снижения стационарных анодных токов является уменьшение ионной проводимости пассивных пленок вследствие снижения их дефектности. Можно полагать, что дефектность пленок уменьшается с ростом потенциала до некоторого значения (ф = 1,4 В), после чего меняется несущественно. Перегиб кривой (рис. 8) происходит вблизи равновесного потенциала кислородного электрода. Очевидно, по мере приближения потенциала титана к равновесному кислородному, количество адсорбированного кислорода (в виде ионов 0Н или О") возрастает. Это, по-видимому, и является причиной уменьшения дефектности пленок, и, как следствие, снижения тока растворения титана. [c.29]

В процессе старения растворов пассивность титана и циркония увеличивается (рис. 2). Подкисление растворов незначительно уменьшает пассивность, но образующиеся пассивные формы устойчивы и па холоде перевести их в активные не удается. Вероятно, поэтому увеличение в СЦТ содержания ЗОз иол от 1.4 до 2.1 не при- [c.88]

При анодной поляризации в растворах H2SO4 концентрацией от 0,1 н. до 10,5 н. в широком диапазоне потенциалов от 2,5 В до 20 В образуется пленка TiOj, состоящая из анатаза с примесью рутила [106—109]. При повышении потенциала анодной поляризации относительное содержание анатаза увеличивается [105]. Защитная пассивная нленка на титане в растворах -H2SO4 состоит из сплошного барьерного слоя, прилегающего к металлу, и внешнего меиее сплошного слоя. Электрохимическое поведение пассивного титана определяется в основном толщиной и свойствами барьерного слоя. Внешний слой имеет структуру рутила, а барьерный слой при повьшенной температуре состоит из анатаза [105, 110]. Если барьерный слой формируется при более положительных потенциалах (в интервале от 0,14 до 1,4 В) [105], его защитные свойства улучшаются. [c.124]

Молибден, имеющий сравнительно низкое водородное перепапряжение и достаточную термодинамическую стабильность по сравнению с титаном, можно, аналогично никелю в определенных условиях рассматривать и как катодную легирующую добавку в титановом сплаве. Таким образом, присадки молибдена, а также, повидимому, и вольфрама можно считать компонентами, повышающими катодную эффективность и одновременно воздействующими как легирующие добавки, повышающие собственную анодную пассивность титана. [c.252]

По всей вероятности, пассивность титана в данном случае обусловлена, образованием на поверхности защитных солевых пленок (в процессе опытов образцы покрываются пленкой красно-коричне-вого цвета), типа фтортитанатов Na. TiF, , обладающих ограниченной растворимостью в водных растворах. [c.136]

Ионы благородных металлов (золота, платины, меди и др.) вызывают пассивность титана и в высококонцентрированной соляной кислоте, в которой обычно титан активен и растворяется. Скорость растворения кроллевского титана в 10 н. соляной кислоте, составляющая без аэрации 92—120 1 (м сутки), снижается при добавке 20 и 200 мг Си + на 1 л кислоты соответственно до 30 и 0,27 гЦм - [c.431]

Определенная степень пассивности титана задавалась потенциалом предварительной выдержки электрода в исходном фоновом растворе. При выбранных потенциалах (0,25 и 0,95 в) титан выдерживался в растворе до установления постоянного значения анодной плотности тока, после чего в раствор вводились ферри- и ферроциа-нид-ноны и электрод быстро поляризовался в анодном или катодном направлении. [c.52]

Исследование вопроса о том, какая доля общего тока, протекающего через пассивный титановый анод, расходуется на каждую из указанных выше реакций, сначала проводилось для нестационарных условий начального периода после скачкообразного повышения анодного потенциала. Так, для пассивного титана в 0,1 и 1 М растворах Н2504 [90 91] было косвенно показано, что при мгновенном повышении потенциала в интервале = 0,7—1,6 В лишь часть нестационарного тока идет на утолщение оксидной пленки, а другая его часть расходуется на непосредственное электрохимическое растворение металла. [c.39]

Скорость растворения пассивного титана в 20%-ной Н2504 при 60 С исследовали независимо сразу по двум радиоактивным меткам 5с и Т . При этом Т попадает в раствор только при растворении пленки, а 5с —при растворении металла основы. Было установлено, что в исследуемых условиях лишь около 21% растворившегося титана попадает в раствор вследствие растворения пассивной пленки. Большая же часть (79%) титана попадает в раствор в результате непосредственного взаимодействия катионов титана, мигрирующих через пассивную пленку, с компонентами раствора [94]. [c.40]

Энергия активации процесса растворения оказалась одинаковой в 40%-ной H2SO4 для пассивного титана и сплавов Ti — 4,8% Сг и Ti — 6,3% Nb и составила 81,2 кДж/г-ат. [107]. Постоянство энергии активации для титана и указанных сплавов также противоречит допущению о различии химической стойкости пленок на титане и сплавах. [c.46]

Если титан выдерживали в 1 н. H2SO4 с 0,015 моль/л Мо +-ионов в течение 1,7 ч, то кор—0,4 В. Затем электрод извлекали из раствора, промывали деионизированной водой и помещали в чистую кислоту, в результате Е ор стабилизировали примерно на —0,1 В, т. е. в области пассивности титана в [c.59]

В горячих концентрированных растворах галогенидов поверхность титана, на которой отсутствуют видимые следы коррозионных поражений, окислена и имеет, как правило, желтоватую окраску. После испытаний в объеме раствора на этой поверхности имеются отдельные точки с фиолетовой окраской. После испытаний в щели участки с сине-фиолетовой окраской занимают значительную часть поверхности. При начальной стадии щелевой коррозии (см. разд. 4.3.1) именно на этих участках образуются питтинги и язвы. Электронно-микроскопические исследования таких участков показали, что они представляют собой скопления дендритоподобных кристалликов, состоящих, по данным рентгеноспектрального анализа, из титана и кислорода и, по-видимому, являющихся оксидами титана [342 375]. Наличие таких участков на поверхности пассивного титана с учетом остальных данных электронной микроскопии и электрохимических исследований позволяет следующим образом представить возникновение питтинговой (вблизи кор) и щелевой коррозий. [c.162]

Наиболее подходящим материалом для аппаратуры и коммуникаций хлорных производств является титан. Ему отдается предпочтение перед углеродистой сталью, футерованной керамическими или диабазовыми плитками. В связи. с этим всю аппаратуру и коммуникации для технологической схемы очистки и обесхло-ривания сточных вод рекомендуют изготовлять из титана. При этом следует помнить, что материал аппаратов не должен соприкасаться с влажным хлором, поскольку в таких местах нарушается пассивность титана, и он начинает интенсивно разрушаться. [c.102]

В настоящее время нет прямых методов, которые позволили бы количественно определить, какая доля общего тока, протекающего через пассивный титановый анод в стационарных условиях, расходуется на каждую из указанных выше реакций. Однако в нестационарных условиях для начального периода после скачкообразного повышения анодного потенциала исследование этого вопроса неоднократно предпринималось. Так, для пассивного титана в 0,1 и 1 М растворах Н2304 [61, 62] было косвенно показано, что при мгновенном повышении потенциала в интервале ф = 0,7—1,6 В лишь часть нестационарного тока идет на утолщение окисной пленки, а другая его часть расходуется на непосредственное электрохимическое растворение металла. [c.25]

Наблюдаемая экспериментально линейная зависимость логарифма анодного тока от электродного потенциала (рис. 9) позволяет предположить, что в исследуемой области потенциалов напряженность поля в пленке линейно зависит от электродного потенциала, — аналогично экспериментально установленному для пассивного титана в щелочном растворе [70]. Учитывая это обстоятельство, а также работы [71—74], и нринимая, в соответствии с общепринятыми взглядами [75], что большая часть падения потенциала на пассивном титановом аноде приходится на пленку, для потенциалов 0,7 1,0 1,4 и 1,8 В получены такие значения толщины барьерных пленок 1,41 1,50 1,85 2,32 нм [50, 68]. Таким образом, толщина барьерного слоя возрастает с увеличением потенциала и оказывается значительно меньше усредненной общей толщины пассивной пленки, рассчитанной на основании кулонометрических н гравиметрических определений. Однаг<о, чем более положителен потенциал образования пленки, тем меньше разница между толщинами всей пленки и барьерного слоя. [c.28]

По пленочной теории пассивности [60, 76] принимается, что в стационарном состоянии общий ток пассивного металла является током растворения ионов металла, которые переходят в раствор из пассивной пленки. При этом толщина пленки не изменяется, и анодный ток расходуется лишь на компенсацию ее растворившейся части. Предполагается, что устанавливается равновесие относительно ионов О - в окисле и электролите, т. е. в стационарном состоянии разность потенциалов на границе пленка — электролит остается той же, что при потенциале образования пленки, и не зависит от общего потенциала пассив-Еюго электрода. Таким образом объясняется независимость скорости растворения пассивного металла от потенциала. Согласно [63, 77], стационарный ток растворения пассивного титана расходуется главным образом на прямой переход ионов титана, мигрирующих через окисную пленку на границу пленка — электролит . Лишь небольшая доля тока расходуется на возобновление растворившейся части пленки. Приведенные выше результаты подтверждают это предположение. Причем оба процесса — переход ионов металла в раствор и образование пленки — протекают не последовательно, а параллельно [78]. [c.29]

Нг504 для пассивного титана и сплавов — 4,8% Сг и Т1 —6,3% ЫЬ и составила 81,2 кДж/г-ат [81]. Постоянство энергии активации для титана и указанных сплавов также противоречит допущению о различии химической стойкости пленок на титане и сплавах. [c.32]

Рис. 3. Реакционная пассивность Рис. 4. Реакционная пассивность титана через 100 мин выстаивания циркония через 100 мин выстаива-

Годнева М. М., Мотов Д. Л., Охрименко Р. Ф. Реакционная пассивность титана и циркония в сульфатных растворах. — В кн. Физико-химические исследования соединений редких элементов. Апатиты, 1975, с. 79—88. [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология