Титан и морской воде

Рис. 303. Изменение кон-центрации кислорода в морской воде в щели (стекло-титан) в зависимости от времени при ширине зазора, мм / — 3,5 2 — 2,7 з — 2,0

Титан, тантал и цирконий широко применяются в производстве теплообменников. Титан применяется в испарителях азотной кислоты, конденсаторах морской воды, охладителях влажных газов в производстве хлора. Титановые трубы были использованы в нагревателях высокого давления для воды особой чистоты. Трубы из нержавеющей стали при этом выходили из строя из-за выщелачивания водой. [c.116]

Титан Морская вода. 24 5088 0 0 123 [c.147]

Титан используется в кожухотрубных теплообменниках, охлаждаемых морской водой и, в частности, тогда, когда рабочая жидкость оказывает коррозионное воздействие на латунь или другие аналогичные металлы. Для уменьшения стоимости трубы изготавливаются из металла типа 20 или 22 ВШО. Однако при такой малой толщине материала необходимо увеличить число трубных опор для того, чтобы избежать усталостных повреждений. Трубные доски могут быть выполнены из сплошного листа титана или углеродистой стали с защитным покрытием из титана, что обычно используется на практике при сварке труб с трубной доской. Титан представляет собой стандартный мате- [c.316]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции Т + + 2ё Л составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов Т " [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует ТЮ . Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Т , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение (Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Металлический титан плавится при 1665 °С плотность его равна 4,505 г/см . Титан — довольно активный металл стандартный электродный потенциал системы Ti Ti равен —1,63 В. Однако благодаря образованию на поверхности металла плотной защитной пленки титан обладает исключительно высокой стойкостью против коррозии, превышающей стойкость нержавеющей стали. Он не окисляется на воздухе, в морской воде и не изменяется в ряде агрессивных химических сред, в частности в разбавленной и концентрированной азотной кислоте и даже в царской водке. [c.505]

Интенсивность процесса эрозии, определяемая как убыль массы металла с единицы его поверхности в единицу времени, обычно растет с ростом скорости потока. В табл. 9.2 показано влияние скорости потока морской воды на скорость эрозии некоторых металлов и сплавов. Из таблицы следует, что наиболее чувствительны к увеличению скорости потока сплавы меди в случае чугуна и углеродистой стали влияние скорости потока уменьшается, а для сплавов никеля оно совсем мало. Титан стоек при действии морской воды независимо от скорости ее потока, что объясняется большой прочностью пассивирующей окисной пленки. Скорость коррозии нержавеющей стали, в отличие от других материалов, в условиях быстрого потока морской воды уменьшается, что обусловлено более легким поступлением к ее поверхности кислорода, необходимого для поддержания пассивного состояния. [c.457]

В морской воде как на поверхности, так и на больших глубинах титан не подвергается коррозии. Длительные испытания титана в различных почвах показали отсутствие коррозионных потерь. [c.72]

Специальными высокочувствительными методами с применением приемов предварительного обогащения удается обнаружить еще целый ряд элементов — бор, фтор, цинк, литий, стронций, барий, медь, титан, олово и даже следы благородных металлов (серебра и золота). По-видимому, не будет преувеличением сказать, что в морской воде содержится большая часть элементов периодической системы, но одни из иих в больших, другие — в меньших, а третьи — в исчезающе малых количествах. В силу этого постановка задачи качественного химического анализа морской воды в отрыве от количественных критериев теряет смысл. Логически более правильна постановка другой задачи определить, какие элементы содержатся в морской воде в количествах, не меньших чем 0,05 %, или, скажем, какие элементы содержатся в морской воде в количествах, превышающих 10 % [c.17]

Одним из важнейших свойств титана является его высокая коррозионная стойкость во многих агрессивных средах, которая обусловливается быстрым образованием на его поверхности тонкой инертной пленки из двуокиси, которая взаимодействует с нижележащим слоем титана с образованием низших оксидов, растворимых в металле, благодаря чему защитная пленка прочно связывается с поверхностью. Наиболее устойчив титан в водных растворах нейтральных солей. По коррозионной стойкости в морской воде и горячих концентрированных растворах хлоридов титан значительно превосходит все известные нержавеющие стали и цветные металлы. Если же коррозия титана имеет место, то она почти всегда протекает однородно, без локализации по точкам, язвам или границам зерен. [c.88]

Разбавленная серная кислота, а также азотная любой концентрации на него действует очень медленно, как и слабые растворы щелочей. Титан растворяется в соляной, концентрированной серной и плавиковой кислотах устойчив против коррозии в морской воде, [c.326]

V Титан используют в установках для опреснения морской воды. Катоды и аноды из титана, покрытые тонким слоем платины (10 мм), с успехом используются в ваннах для гальванических покрытий, электрохимического получения хлора, никеля, хрома, серебра и т. д. К новым областям, в которых применение титана при снижении цен на него может оказаться весьма эффективным, следует отнести железнодорожный и автомобильный транспорт, энергетическое машиностроение [11, 34—36]. [c.243]

Одним из важнейших качеств титана является его высокая коррозионная стойкость во многих агрессивных средах, обусловленная образованием на его поверхности тонкой инертной пленки из диоксида, взаимодействующего с нижележащим слоем титана с образованием низших оксидов, растворимых в металле, благодаря чему защитная пленка прочно связывается с поверхностью. Наиболее устойчив титан и водных растворах нейтральных солей. По коррозионной стойкости в морской воде и горячих концентрированных растворах хлоридов титан значительно превосходит все известные нержавеющие стали и цветные металлы. Если и происходит коррозия титана, то почти всегда она протекает равномерно, без локализации по точкам, язвам или границам зерен. Наряду с Э1ИМ ценность титана как конструкционного материала обусловлена его значительной удельной прочностью (отношение прочности к плотности), которая у титана больше, чем у любого другого металла. [c.274]

Ест расположить металлы и сплавы, находящиеся в электролите (кислоты, растворы солей, морская вода, влажный грунт и др.). в электрохимический ряд напряжений, начиная от анодного, менее благородного (корродирующего), в направлении к катодному, более благородному (защищенному), то они образуют следующий ряд магний, цинк, алюминий, кадмий, железо и углеродистая сталь, чугун, легированные стали (активные), свинец, олово, латунь, медь, бронза, титан, никель, легированные стали (пассивные), серебро, золото. При помощи этого ряда можно предсказать, какой из двух металлов при их контакте в электролите станет анодом, а какой -катодом. [c.39]

Тнтан и его сплавы находят все большее применение в совре-мен.чом машиностроении, авиастроении, судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Особенно ценен титан как материал для изготовления частей конструкций, работающих в напряженных условиях. Критерием пригодности таких материалов является отиошение их прочности к весу. Титан и его сплавы используют, когда требуется сочетание минимального веса с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Так, они тнироко применяются для изготовления деталей самолетов, космических аппаратов, ракет, трубопроводов, котлоз высокого давления, для оборудования высокотемпературных процессов в химической и других отраслях промышленности. Одной из наиболее перспективных областей применения титана является судостроение, где решающее значение имеет высокая прочность нри малой плотности и высокая стойкость к коррозии и эрозии в морской воде. Сущестг енное значение имеет использование титана в виде листов для обшивки корпусов судов, литых деталей из титана, выдерживаюнтих длительное пребывание в морской воде, а также для покрытия изнутри смесительных барабанов, предназначенных для перемешивания агрессивных материалов и для других це.тен. В связи с дороговизной листового титана большой практический интерес для судостроительной, химической и других отраслей промышленности представляет применение титана в качестве плакировочного материала для изготовления биметаллических стальных листов. [c.274]

Однако в некоторых средах титан обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем тугоплавкие металлы (кроме Та). Это окислительные среды, в особенности щелочные растворы [50], растворы хлоридов и другие среды, содержащие хлор. Впрочем, полная нечувствительность к коррозионному воздействию относительно слабых в химическом отношении сред (например, морской воды, промышленных атмосфер и др.) и хорошие технологические свойства Т1 обеспечили возможность широкого применения этого металла в различных отраслях промышленности, в том числе и при создании архитектурных сооружений, памятников и тд. Отсутствие необходимости защиты от коррозии (например, окраски) создает значительные преимущества при эксплуатации сооружений, в которых использован титан. [c.52]

Титан и его сплавы по своим механическим и физическим свойствам занимают промежуточное место между легкими металлами и их сплавами (на основе алюминия и магния) и сталями. Такая высокая склонность к пассивации титана и его сплавов обеспечивает им высокую коррозионную стойкость как в приморской атмосфере, так и в морской воде. [c.75]

Титан, цирконий и гафний химически устойчивы во многих аг-ре< сивных средах, В частности, титан устойчив против действия ра творов сульфатов, хлоридов, морской воды и др. В HNO3 все они па сивируются. В отличие от циркония и гафния титан при нагревании растворяется в соляной кислоте, образуя в восстановительной атгюсфере Нг аквокомплексы Т1(П1) — [Ti(OH 2) [c.530]

Несмотря на все большее расширение применения алюминиевых сплавов для морских сооружений, все же остается актуальной проблема изыскания конструкционных материалов, физико-химические свойства которых отвечали бы требованиям, предъявляемым нефтегазопромысловым сооружениям при эксплуатации в открытом море. Наиболее перспективный материал для этой цели — титан. Исследования некоторых титановых сплавов в Черном море на различных глубинах (7, 27, 42, 80 м) показали высокую стойкость исследованньгх сплавов на всех глубинах, и их скорость коррозии не превышала 0,01 г/(м2 ч), в то время как нержавеющие стали типа 18-9 были подвержены питтингу глубиной 2,5 мм после экспозиции в течение 21 мес. С увеличением глубины погружения образцов коррозионная стойкость повьииалась, что объясняется понижением температуры и более низкой концентрацией кислорода. Титан обладает очень высокой стойкостью не только в обычных морских средах, но также в загрязненных водах, в морской воде, содержащей хлор, аммиак, сероводород, двуокись углерода, в горячей морской воде. Титан выдерживает очень высокие скорости потока морской воды После 30-суточных испытаний при скорости потока 36,Ь. i, с бьип лолч чены следующие результаты [c.25]

Титан характеризуется небольшой плотностью, высокой прочностью и коррозиоцной устойчивостью ко многим агрессивным средам (в частности, к морской воде, поэтому титан и сплавы на его основе широко используют в качестве конструкционного материала. [c.239]

Ианесеиие иа алюминиевые сплавы окисной пленки, легированной титаном, позволит значительно расширить область нрименения алюминиевых силавов во многих случаях, где их использование без анодного оксидирования вызывает опасения, особенно ири контакте с вы-сокоминералнзоваин1,1 1и средат>гп — пластовой водой, морской водой и др. [c.65]

Все металлы группы титана имеют высокую химическую стабильность. Титан — необыкновенно коррозионно-стойкий металл. Например, если обычные металлы в морской воде быстро ржавеют, то металлический Ti ведет себя подобно благородной платине [3] слой Ti, разъеденный соленой водой за 1000 лет (экстраполяция), составляет только 20 мкм. Ti и его сплавы незаменимы в производстве деталей турбин, а также в химическом мансиностроении. При комнатной температуре на тптаи не действуют минеральные кислоты, а щелочи — и при нагревании. Металлический титан, однако, реагирует с неметаллами при высоких температурах с образованием твердых и тугоплавких TiN, Ti TiB, TiBj и др. Титан можно растворить с получением хлорида Ti(lll) в горячей НС] (а также в HF — с получением Tip.). [c.96]

Применение. Титан и его сплавы в связи с их легкостью прочностью, термической и коррозионной стойкостью при меняются для изготовления деталей самолетов, космиче ских кораблей, ракет, подводных лодок, трубопроводов котлов высокого давления, различных аппаратов для хи мической промышленности. Титан широко используется в виде листов для обшивки корпусов судов, обеспечивающих высокую прочность и стойкость в морской воде. [c.110]

Использование титана, циркония, гафния и их соединений. По коррозионной стойкости даже в морской воде титан превосходит все нержавеющие стали и цветные металлы. Поэтому он и его сплавы находят различное применение в машиностроении, авиа- и судостроении, турбостроении, в производстве вооружения. Добавка 0,1% Т1 резко повышает качество стали. Сталь с добавкой 2г используется в изготовлении броневых плит и щитов, стволов орудий и пр. Эти металлы связы-вакзт азот и кислород, растворенные в стали, что предотвращает образование раковин и сообщает ей однородность. [c.332]

Много ванадия как такового, а также в виде феррованадия используется для улучшения свойств специальных сталей, идущих на изготовление паровозных цилиндров, автомобильных и авиационных моторов, осей и рессор вагонов, пружин, инструментов и т. д. Малое количество ванадия подобно титану и марганцу способствует раскислению, а большое количество увеличивает твердость сплавов. Ниобий и тантал, как дорогие металлы, применяют для легирования сталей только в тех случаях, когда необходима устойчивость по отношению к высокой температуре и активным реагентам. Сплавы алюминия с присадкой ванадия используются как твердые, эластичные и устойчивые к действию морской воды материалы в конструкциях гидросамолетов, глиссеров, подводных лодок. Ниобий и ванадий — частые компоненты жаропрочных сплавов. Ниобий применяют при сварке разнородных металлов. VjOg служит хорошим катализатором для получения серной кислоты контактным методом. Свойства Та О., используются при приготовлении из него хороших электролитических танталовых конденсаторов и выпрямителей, лучших, чем алюминиевые (гл. XI, 3). [c.335]

Все три металла имгют отрицательные нормальные потенциалы и должны были бы растворяться в разбавленных кислотах с выделением водорода. Однако на поведение их в кислотах большое влияние оказывает состояние поверхности окисно-нитридная пленка сдвигает потенциал в сторону положительных значений. Так, в 1 н. H S04 или НС1 потенциал титана равен потенциалу благородного металла (+0,26 В). Поэтом) ри комнатной температуре титан не растворяется в азотной и фосфорной кислотах любой концентрации и в разбавленных серной и соляной. При растворении в концентрированных соляной и серной кислотах образуются фиолетовые растворы солей Ti (И1). Азотная кислота, способствующая образованию защитной пленки, пассивирует титан, и он не растворяется в смесях концентрированных кислот серной и азотной, соляной и азотной. Плавиковая кислота и фториды разрушают защитную пленку, поэтому титан растворяется в плавиковой кислоте, а также в любых других кислотах, к которым добавлены фториды (выделяется водород). При нагревании растворяется во всех кислотах, которые действуют в этих условиях как окислители. Устойчив к действию растворов различных солей, органических кислот, влажного хлора, но недостаточно стоек против их расплавов. В морской воде его стойкость сравнима со стойкостью платины. [c.213]

Титан обладает отличной стойкостью к струевой и кавитационной коррозии в морской воде. Высокую стойкость к эрозионной коррозии показали сплавы Т1 - 6А1 У и 11-7А1-2НЬ-1Та. Титан обладает высокой стойкостью к питтинговой, щелевой и межкристаллитной коррозии. Он не корродирует под слоем отложений и лакокрасочных покрытий. В последние годы проводятся обширные исследования коррозионного растрескивания титановых сплавов в морской воде, причем особое внимание уделяется сплавам Т1-6А1 У Т1-6А1-6У-28п Т1-ЗСи Т1 -7А1--2№-1 Та и Б-8Мо-8У-2Ре-3 А1. [c.26]

Безусловные достоинства титановьгх сплавов — высокая стойкость к общей коррозии, локальным видам коррозионного разрушения в морской воде в сочетании с высокой механической прочностью, малой по сравнению со сталью плотностью, и др. делают титан и его сплавы весьма перспективным конструкционным материалом для ответственных морских сооружений. Титан не лишен некоторых недостатков, к которым относится его низкая стойкость к биологическим формам коррозии, а также его способность интенсифицировать коррозию других металлов, находящихся с ним в контакте. [c.26]

Технический титан исключительно стоек в атмосферных условиях. Титаи, испытанный в морской воде, промышленной и сельской атмосферах в течение 5 лет не иодверрается коррозии. [c.191]

Титан природен для форсунок, работающих на морской воде, сеток фильтров, теплообменников, работающих в азотной кислоте. Так, в 60-ной азотной кислоте при 250° С теплообмеиннкн из титана работают без повреждений в течение двух лет, а теилообменинки из нержавеющей сталп — всеро 6 месяцев. [c.195]

Тнтан обладает высокой антикоррозионной стойкостью, особенно при повышенной влажности и в морской воде Титан слабо БзаимЪдей-ствует с разбавленными кислотами и растворами щелочей, растворястся в концентрированной соляной кислоте и особенно энергично в плавнко-БОй кислоте. [c.152]

На поверхности титана образуется плотная и быстро самовосстанавливающаяся (даже при ограниченном содержании кислорода в прилегающей среде) защитная оксидная пленка, очень стойкая к коррозионным и эрозионным воздействиям. Благодаря этому трубки из титана нечувствительны к действию хлоридов, сульфидов (сероводорода) и аммиака. Титан пассивен к продуктам жизнедеятельности микроорганизмог , не подвержен эрозии под действием содержащейся и паре влаги и эрозионно-коррозионному износу при содержании в воде абразивных примесей (песка, золы) и при кавитации со стороны входа воды, даже при больших ее скоростях (до 6—8 м/с). Все это обеспечивает продолжительную службу трубок из титана при использовании их в загрязненных, особенно морских, водах и в зоне воздухоохладителя конденсатора (в случаях применения в основном пучке трубок из медных сплавов). [c.56]

Титан и его сплавы Морская вода и морская атмосфера среды, содержащие Na l при 288 °С ртуть Ag l и серебро растворы галогенидов в метиловом спирте красная дымящаяся азотная кислота N2O4 хлор- и фторпро-изводные углеводородов горячие твердые хлориды [c.105]

Известно, что титан в морской воде более стоек, чем алюминий, железо, цинк, кадмий и многие другие металлы. У титана склонность к пассивации гильнее, чем у хрома, и он способен сохранять стойкое пассивное состояние [c.53]

В растворах, содержащих наряду с кислородом и хлор-ионы любой концентрации. Во многих средах, содержащих хлор-ионы, титан превосходит по своей устойчивости нержавеющую сталь. Поэтому в морской воде и атмосфере титан и его сплавы обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем такие коррозионностойкие материалы, как аустенитная нержавеющая сталь, монель-металл, купроникель [84]. [c.54]

Титан является термодинамически очень активным металлом. Его равновесный электрохимический потенциал равен —1,63 В. Характерной особенностью титана является высокая склонность к пассивации в окислительных и нейтральных средах. Вследствие этого-его стационарный потенциал в ряде сред (например, в морской воде) положительнее потенциалов конструкционных материалов, т. е. для титана не опасна контактная коррозия. Как указывалось в гл. 2, титан обладает высокой стойкостью в растворах, содерл<аших ионы хлора, в окислительных кислотах, в нейтральных средах, в щелочах средних концентраций (до 20%). Титан неустойчив в смеси плавиковой кислоты с азотной, а также в неокисляющих кислотах при повышенной температуре, в расплавленных солях. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология