Quando fabricantes e usuários de equipamentos enfrentam problemas de corrosão causados por cloro e compostos de cloro, eles acharão as propriedades de resistência do titânio úteis em uma ampla faixa de temperaturas e concentrações.
Na maioria das condições redutoras oxidantes, neutras e inibidoras, o titânio e suas ligas apresentam excelente resistência à corrosão. Embora possam ser atacados por meios redutores ou complexantes fortes, eles também permanecem passivados sob condições redutoras suaves. A resistência à corrosão do titânio metálico é devido a um filme de óxido estável, protetor e altamente adesivo. Este filme se forma imediatamente quando uma superfície fresca é exposta ao ar ou à umidade. Pelas palavras dos especialistas, quando a superfície limpa do titânio é exposta ao ar, o filme de óxido seria formado em breve. A espessura é de cerca de 12-16 angstroms. Cerca de 50 angstroms após 70 dias. Ele continuou a crescer lentamente, atingindo uma espessura de 80-90 angstroms após 545 dias e 250 angstroms após quatro anos. O crescimento do filme é acelerado sob fortes condições oxidantes, como aquecimento ao ar, polarização anódica em um eletrólito ou exposição a agentes oxidantes, como ácido hiponítrico, ácido crômico, etc. A composição dos filmes varia de TiO2 superficial a Ti2O3 a TiO2. As condições de oxidação promovem a formação de dióxido de titânio, portanto, neste ambiente, o filme é principalmente dióxido de titânio. O filme é transparente em sua estrutura fina normal e não pode ser detectado por meios visuais. Quando estudamos a resistência à corrosão do titânio, basicamente só precisamos estudar as propriedades do filme de óxido. O filme de óxido de titânio é muito estável. Ele é atacado por apenas algumas substâncias, principalmente o ácido fluorídrico. Em qualquer ambiente onde estejam presentes vestígios de humidade ou oxigénio, o titânio repara esta película quase imediatamente devido à sua forte afinidade pelo oxigénio. O uso na ausência de oxigênio e água deve ser evitado, pois a película protetora pode não se regenerar se danificada.
O titânio é único entre os metais no manuseio desses ambientes, onde o titânio não é corroído por solução aquosa de cloro e compostos de cloro. A variedade de aplicações de titânio é baseada na resistência à corrosão do titânio em gás de cloro úmido e soluções contendo cloreto. O titânio é amplamente utilizado em células cloro-álcalis, ânodos dimensionalmente estáveis, equipamentos de branqueamento para papel e celulose, e em trocadores de calor, bombas, tubos e vasos para a produção de intermediários orgânicos e dispositivos de controle de poluição.
Gás cloro
O titânio é amplamente utilizado para lidar com cloro úmido e tem grande reputação por seu excelente desempenho neste serviço. As fortes propriedades oxidantes do cloro úmido passivam o titânio, o que reduz a taxa de corrosão do titânio no cloro úmido.
O cloro seco pode atacar o titânio rapidamente e até levar à ignição enquanto o teor de umidade é baixo o suficiente. No entanto, 1 por cento de água é geralmente suficiente para passivar ou repassivar o titânio após danos mecânicos em cloro sob condições estáticas à temperatura ambiente. A quantidade de umidade necessária na realidade é afetada pela pressão do gás, fluxo e temperatura do gás, bem como danos mecânicos ao filme de óxido no titânio. A passivação aparentemente requer cerca de 1,5 por cento de umidade a 390 graus F (199 graus). Deve-se ter cuidado ao usar titânio em cloro com baixo teor de umidade.
Produtos químicos de cloro
Nas soluções de dióxido de cloro, clorito, hipoclorito de sódio, clorato e perclorato, o titânio é totalmente resistente. Equipamentos de titânio têm sido usados na indústria de papel e celulose para manusear esses produtos químicos por muitos anos sem nenhum sinal de corrosão. (5) O titânio é usado hoje em quase todos os equipamentos nas modernas plantas de branqueamento que lidam com cloro úmido ou produtos químicos de cloro, como misturadores de dióxido de cloro, tubos e lavadoras. No futuro, espera-se que essas aplicações se expandam, incluindo o uso de titânio em geradores de dióxido de cloro e equipamentos de recuperação de águas residuais.
Cloreto
Em soluções de cloreto neutro, mesmo em temperaturas relativamente altas, o titânio também apresenta excelente desempenho na resistência à corrosão. O titânio normalmente exibe taxas de corrosão muito baixas em ambientes de cloreto. No entanto, às vezes o titânio e suas ligas são de uso limitado em ambientes de cloreto aquoso devido à corrosão em fendas. Quando ocorrem fendas, o titânio às vezes corrói e a taxa geral de corrosão não pode ser prevista. Nossa pesquisa mostra que o pH e a temperatura são variáveis importantes para a corrosão em frestas em salmoura.
Produtos de titânio;
Trocador de calor/tanque de armazenamento/condensador/radiador
Ânodo estável dimensional
Tubulação/bomba/conexões/flanges de titânio
Navios de titânio
Purificador de venturi de titânio
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