鈦板與濕（干）氯氣反應(yīng)的介紹_www.nmware.com

鈦板和鈦合金板對于含離子的氧化劑溶液也有高度的穩(wěn)定性，如100度的次亞氯酸鈉溶液、氧水、氣體(達(dá)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?yàn)槁染哂袕?qiáng)烈的氧化作用，鈦板和鈦合金板在濕氯中能處于穩(wěn)定的鈍態(tài)，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(guān)，也與鈦設(shè)備或零部件的形狀尺寸以及鈦表面機(jī)械損壞程度有關(guān)，因此，www.nmware.com文章指出關(guān)于鈦在氧氣中鈍化的臨界含水量是不一致的，一般認(rèn)為，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%～0.05%可作為鈦在氧氣中的臨界含水量，但是實(shí)際經(jīng)驗(yàn)指出，為了保證鈦設(shè)備在氧氣中安全使用，有時水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%也不夠，需要高達(dá)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(yīng)增加。

因此，關(guān)于氯與鈦的反應(yīng)可以作簡單的解釋：鈦與氯反應(yīng)會生成四氯化鈦：室溫時四氯化鈦是液體，其沸點(diǎn)為136度，生成四氯化鈦的反應(yīng)伴隨著放熱過程。如果氯氣處于干燥狀態(tài)，釋放大量的熱使反應(yīng)達(dá)到很高的溫度，當(dāng)溫度達(dá)到鈦熔點(diǎn)時，鈦開始燃燒。此后，只要有足夠的于氯，反應(yīng)將激烈進(jìn)行，直到反應(yīng)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(fā)性的物質(zhì)，而且成為一種膜牢固附著在鈦的表面，這一反應(yīng)是極穩(wěn)定的反應(yīng)，而且表面膜在濕氯中極為穩(wěn)定。因而鈦在濕氯中具有優(yōu)異的耐蝕性，其穩(wěn)定性與氯氣中含水量密切相關(guān)。

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

實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(fā)生劇烈反應(yīng)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(jīng)開始，反應(yīng)是崩潰性的，再加入水也不能阻止反應(yīng)的進(jìn)行。