Лако-красочные материалы — производство

Титан часто подвергается травлению как для снятия альфиро — ванного слоя, так и для глубокого травления (химическое фрезе­рование). Ввиду того что титановые сплавы склонны к наводо — роживанию, при их травлении стараются применять азотную и фтористоводородную кислоты, ненаводороживающие титан (ос­новным катодным процессом в азотной кислоте является не реак­ция разряда ионов водорода, а реакция восстановления азотной кислоты)[12]. Однако в некоторых случаях для непродолжительного травления, а также в ряде химических производств титан и его сплавы находятся в контакте с серной и соляной кислотами. По­этому изыскание ингибиторов коррозии для титана представляет определенный интерес.

Защитные свойства азотсодержащих органических веществ по отношению к титановому сплаву ОТ4 в соляной кислоте были изу­чены в работе [136]. Ингибирующий эффект при комнатной тем­пературе в 3-=-Ю н. НС1 обнаруживают л-динитробензол, купфер — рон и пикриновая кислота (у=4-^840). С ростом температуры за­щитные свойства соединений, за исключением пикриновой кисло­ты, заметно падают. Пикриновая кислота сохраняет свои защит­ные свойства по отношению к сплаву ОТ4 в широком интервале температур.

В серной кислоте (5-І-10 н.) эти соединения также ингибируют коррозионный процесс, однако несколько в меньшей степени, чем в соляной кислоте. Пикриновая кислота и в данном случае обна­руживает наиболее высокие защитные свойства. С повышением температуры ингибирующий эффект падает. Защитные свойства ингибиторов объясняются их высокими окислительными свойства­ми, способствующими пассивации сплава. Из двух ингибиторов,, отличающихся высокими ингибирующими свойствами по отноше­нию к титановым сплавам, следует упомянуть /г-нитроформани — лид, динитробензойные кислоты, ц-нитрозодиметиланилин, хлор­ангидрид тринитробензойной кислоты, ft-нитрозодифениламин,, тринитротолуол (табл. 6,19). Как видно из данных этой таблицы, некоторые ингибиторы, в частности нитрозодиметиланилин, ока­зались эффективными и при высоких температурах.

Влияние на коррозию титана (ВТ-1) в 5 н. H2SO4 смесей ка­тионоактивных веществ [пиридина, акридина, о-фенантролина, це — тилпиридинийхлорида и параалкилбензилпиридинийхлорида (ка — тапин А)] с анионоактивными добавками (хлоридом, бромидом, иодидом, роданидом калия, тиокарбамидом и калиевой солью бензолісульфокислотьі) исследовал Брынза с сотр. [137]. Анионо­активные добавки сами слабо ингибируют коррозию титана в сер­ной кислоте. В связи с возникновением отрицательного адсорбци-

онного потенциала они ускоря­ют разряд ионов гидроксония и этим самым о-слабляют эф­фект, возникающий из-за по­крытия электрода анионами (эффект блокирования). Одна­ко в присутствии органических катионов, в частности Катали­на, они усиливают защитные свойства катионоактивных ве­ществ. Эффект зависит от кон­центрации анионов и (Проходит через максимум. По своей ак­тивности, т. е. способности вы­

зывать максимальную защиту при минимальной концентра­ции, анионоактивные вещества располагаются в следующий ряд:

KCNS > КІ > (NH2)2CS > C6H5S03K > KBr > ксі

Механизм действия анионоактивных веществ авторы связывают с тем, что адсорбированные анионы создают соединительные мости­ки между атомами металла — и органическими катионами.

В работе Андреевой и Яковлевой [138] было показано, что ин­гибирующими свойствами по отношению к сплаву ВТ-1 в соляной и серной кислотах обладает азотная кислота и молекулярный хлор. Так, в 18—20%-ном НС1 при 90 °С коррозия сплава ВТ-1 сни­жается с 28,6 до 0,45-f-0,55 г/(м2-ч) при барботировании хлора и до 0,220 г/(м2-ч) при введении 0,14 моль/л HN03, в 40%-ной H2SO4 — с 87,1 до 0,56 и 0,223 г/(м2-ч) соответственно. В концен­трированных растворах соляной (34%) и серной (60—75%) кислот эффективность этих же ингибиторов, в особенности при высоких температурах, падает.

Пассивирующие свойства азотной кислоты объясняются авто­рами тем, что образующаяся при восстановлении азотной кислоты двуокись азота окисляет ионы трехвалентного титана

Ti3+ + Ш2 ——— ► Ті4+ + N07

Ионы Ті4+ обладают пассивирующими свойствами.

На рис. 6,1 показано, как влияют добавки ионов Ті4+ на ско­рость коррозии титана в 40%-ной H2S04. Как видно, при умерен­ных температурах требуются небольшие до башта ионов Ті4+, что­бы полностью подавить коррозионный процесс. При более высоких температурах (80—100 °С) необходимая концентрация ингибирую­щих ионов растет, однако она остается еще на невысоком уровне (0,25 моль/л). Считают, что коррозионная стойкость титана опре­деляется стабильностью его защитной пленки, состоящей из дву­

окиси титана. Увеличение в растворе концентрации ионов Ті4_ь сдвигает равновесие реакции растворения ТІО2

ТЮ2 + 2H2S04 Ti(S04)2 + 2Н20

ИЛИ

ТЮ2 + 4Н+ Ti4+ + 2Н20

влево и этим самым предотвращает растворение окисной пленки.

Имеются также указания на то, что пассивирующими свойст­вами обладает титанил-ион ТЮ2+, который возникает в растворе (благодаря сильному сродству Ті4+ к кислороду) по реакции

ТЮ2 + H2S04 ч=г=>: TiOS04 + Н20

или

Ті02 + 2Н+ ТЮ2+ + Н20