Korrosionsbeständigkeit von reinem Titan

Hauptgrund für die hervorragende Korrosionsbeständigkeit von reinem Titan

Der Hauptgrund für die hervorragende Korrosionsbeständigkeit von reinem Titan liegt in seinerspontane Bildung eines dichten, haftenden und selbstheilenden passiven Oxidfilms (hauptsächlich TiO₂)an seiner Oberfläche, wenn es Luft oder einer wässrigen Umgebung ausgesetzt wird. Diese Oxidschicht ist extrem dünn (normalerweise einige Nanometer bis mehrere zehn Nanometer dick) und chemisch inert und fungiert als undurchdringliche Barriere, die verhindert, dass das darunter liegende Titanmetall mit den meisten korrosiven Medien reagiert. Selbst wenn die Folie mechanisch beschädigt wird, kann sie sich in Gegenwart von Sauerstoff oder Feuchtigkeit schnell regenerieren und so ihre Schutzfunktion wiederherstellen.

Kann reines Titan stark sauren und stark alkalischen Umgebungen standhalten?

Die Leistung von reinem Titan in stark sauren und stark alkalischen Umgebungen variiert erheblich je nach Art des Reagenzes, Konzentration, Temperatur und Vorhandensein von Verunreinigungen:

Starke Säuren

Es weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber den meisten kalten verdünnten starken Säuren (z. B. verdünnte Salzsäure, verdünnte Schwefelsäure, verdünnte Salpetersäure) auf, da der Passivfilm unter diesen Bedingungen stabil bleibt.

Allerdings inheiße konzentrierte stark reduzierende Säuren(z. B. konzentrierte Salzsäure über 30 % bei hohen Temperaturen, siedende konzentrierte Schwefelsäure) neigt der Passivfilm zur Auflösung, was zu erheblicher Korrosion von reinem Titan führt. Insbesondere weist reines Titan aufgrund der verstärkten Passivierungswirkung von Nitrationen eine außergewöhnliche Stabilität in konzentrierter Salpetersäure auf (auch bei hohen Temperaturen).

Starke Alkalien

Reines Titan weist eine gute Korrosionsbeständigkeit aufKalt verdünnte starke Alkalilösungen(z. B. verdünnte Natriumhydroxidlösung).

Inheiße, konzentrierte und stark alkalische Umgebungen(z. B. konzentrierte NaOH- oder KOH-Lösungen über 100 Grad), der passive Oxidfilm reagiert mit Hydroxidionen unter Bildung löslicher Titanate (z. B. Na₂TiO₃), was zu schweren Intergranaten führtFormelle Korrosion oder gleichmäßige Korrosion von reinem Titan, begleitet von der Freisetzung von Wasserstoffgas, das zu einer Wasserstoffversprödung des Metalls führen kann.

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