Nói chung, ống titan có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường oxy hóa (như axit nitric, axit cromic, axit hypochlorous và axit perchloric). Tuy nhiên, trong các axit khử (như dung dịch axit sunfuric loãng và axit clohydric), tính thụ động của màng oxit bị phá hủy, dẫn đến tốc độ ăn mòn nhanh hơn, tốc độ này tăng khi nhiệt độ và nồng độ tăng. Trong việc khử axit, việc bổ sung muối kim loại nặng có thể ức chế đáng kể sự ăn mòn. Hợp kim titan-palađi và hợp kim titan-niken-molypden cho thấy khả năng chống ăn mòn được cải thiện đáng kể so với titan nguyên chất thương mại.
Ống titan là vật liệu kim loại tốt nhất cho thiết bị gia nhiệt dung dịch axit nitric. Bộ trao đổi nhiệt titan đã được sử dụng trong nhiều năm trong axit nitric 60% ở khoảng 193 độ mà không có bất kỳ dấu hiệu ăn mòn nào. Khi đun sôi axit nitric 40% và 68%, ban đầu xảy ra một số hiện tượng ăn mòn, nhưng sau một thời gian ngắn, quá trình thụ động của titan được phục hồi và tốc độ ăn mòn giảm đáng kể. Điều này có thể liên quan đến tác dụng ức chế ăn mòn của các ion titan.
Trong axit nitric ở nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn của titan phụ thuộc vào độ tinh khiết của axit nitric. Trong dung dịch axit nitric tinh khiết ở nhiệt độ cao hoặc hơi axit nitric, sự ăn mòn sẽ rõ rệt hơn khi nồng độ axit nitric nằm trong khoảng từ 20% đến 60%. Các ion kim loại khác nhau, ngay cả ở nồng độ rất thấp, chẳng hạn như Si/Cr/Fe/Ti, cũng có tác dụng giảm thiểu sự ăn mòn của titan trong dung dịch axit nitric ở nhiệt độ cao. Trong dung dịch axit nitric ở nhiệt độ cao, titan có khả năng chống ăn mòn mạnh hơn thép không gỉ. Sản phẩm ăn mòn của titan (Ti4+) là chất ức chế ăn mòn rất tốt đối với axit nitric.
Ở nhiệt độ phòng, titan nguyên chất thương mại chỉ có thể chịu được dung dịch axit sulfuric dưới 5%; nếu nhiệt độ hạ xuống khoảng 0 độ, nồng độ axit sunfuric có thể tăng lên 20%. Nếu nhiệt độ đủ cao để đun sôi dung dịch, hiện tượng ăn mòn vẫn xảy ra ngay cả khi nồng độ axit sunfuric thấp tới 0,5%. Ở cùng nhiệt độ, tốc độ ăn mòn của titan trong dung dịch axit sulfuric cao hơn đáng kể khi cho khí nitơ đi qua so với khi cho không khí đi qua. Kiểu ăn mòn này về cơ bản giống với các axit vô cơ khử khác.
Ở nhiệt độ phòng, titan nguyên chất thương mại có thể chịu được dung dịch axit clohydric dưới 7%. Khả năng chống ăn mòn giảm đáng kể khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, hợp kim titan-niken-molypden có thể chịu được dung dịch axit clohydric 9%. Hợp kim titan{7}}palađi có thể đạt được hàm lượng paladi lên tới 27%. Các ion kim loại nặng có hóa trị cao{10}}như sắt, niken, đồng và molypden có thể cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn của titan. Đây là lý do tại sao titan đã được sử dụng thành công trong các hệ thống axit clohydric trong ngành thủy luyện kim.
Ở nhiệt độ phòng, titan nguyên chất thương mại có khả năng kháng dung dịch axit photphoric dưới 30%. Khi nhiệt độ tăng lên 60 độ, nồng độ giảm xuống 10%. Ở 100 độ, nồng độ axit photphoric chỉ có thể được duy trì ở mức khoảng 2% và việc đun sôi không làm tăng tốc độ ăn mòn của titan.
Ống titan thường có khả năng chống ăn mòn-khá cao trong các hợp chất hữu cơ. Khả năng chống ăn mòn thực tế của nó liên quan đến tính chất khử và oxy hóa của dung dịch axit hữu cơ. Trong số các axit hữu cơ được biết đến, chỉ có một số ít ăn mòn titan. Ví dụ, axit formic nóng, axit oxalic nóng và axit tricloaxetic đậm đặc khi có không khí; tuy nhiên, tốc độ ăn mòn của titan giảm khi không khí được đưa vào. Hàm lượng nước và không khí trong môi trường hợp chất hữu cơ có lợi cho titan duy trì tính thụ động. Trong điều kiện nhiệt độ cao và khan, quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ sẽ giải phóng khí hydro, có thể dẫn đến nguy cơ hấp thụ hydro và làm giòn hydro của titan. Mặc dù sự ăn mòn của titan trong môi trường hợp chất hữu cơ không nghiêm trọng, nhưng độ nhạy cảm với sự giòn do hydro và ăn mòn do ứng suất phải được chú ý đầy đủ.
Titan có khả năng kháng axit axetic trong một phạm vi nhiệt độ và nồng độ rộng, và đã được sử dụng trong axit terephthalic và axit adipic ở nhiệt độ 204 độ và 67%. Nó cũng thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong các axit hữu cơ như axit citric, axit tartaric, axit tannic và axit lactic.
Ống titan có khả năng chống ăn mòn mạnh trong môi trường kiềm và kiềm. Nó có khả năng kháng natri hydroxit, kali hydroxit, nước amoniac, canxi hydroxit và magiê hydroxit cao. Khi đun sôi canxi hydroxit bão hòa, magiê hydroxit và nước amoniac, tốc độ ăn mòn của titan gần như bằng không. Chỉ ở-nhiệt độ cao, dung dịch natri hydroxit nồng độ- cao, chẳng hạn như dung dịch 50%-73% ở 188 độ, tốc độ ăn mòn mới vượt quá 1,09 mm/a. Tuy nhiên, không thể bỏ qua độ nhạy giòn do hydro của titan trong dung dịch kiềm ở nhiệt độ cao. Khi nhiệt độ vượt quá 77 độ và giá trị pH của dung dịch kiềm lớn hơn 12, cần đặc biệt chú ý đến khả năng hấp thụ hydro và độ giòn hydro của titan trong dung dịch kiềm.
Trong số các vật liệu kim loại khác nhau, titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong khí clo ướt, dung dịch clorua (ngoại trừ-nhiệt độ cao và nồng độ- cao ZnCl2, AlCl3 và CaCl2) và các dung dịch chứa hợp chất clo (chẳng hạn như axit clohydric). Nó đã được áp dụng thành công trong các nhà máy tẩy trắng, nhà máy điện phân clo và nhà máy xử lý nước thải. Tuy nhiên, vật liệu titan trải qua quá trình ăn mòn kẽ hở ở nhiệt độ-cao và dung dịch clorua nồng độ-cao, đặc biệt khi tiếp xúc với các hợp chất hữu cơ như polytetrafluoroethylene, nơi mà sự ăn mòn kẽ hở thậm chí còn nghiêm trọng hơn.
Titan bị ăn mòn nghiêm trọng trong khí clo khô, thậm chí dẫn đến bốc cháy và tự bốc cháy. Phản ứng giữa Ti và Cl tạo thành TiCl4 là phản ứng tỏa nhiệt. Chỉ khi hàm lượng nước trong môi trường rất thấp, nhiệt lượng tỏa ra mới có thể thúc đẩy quá trình đốt cháy titan cho đến khi khí clo khô và titan cạn kiệt. Nếu khí clo chứa nước, titan tetraclorua sẽ bị thủy phân, tạo thành titan hydroxit màu trắng. Titan hydroxit là một hợp chất rắn ổn định, không giống như titan tetraclorua (nhiệt độ sôi 136 độ), là một chất lỏng dễ bay hơi. Ranh giới giữa "khô" và "ướt" phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ môi trường và thành phần hợp kim. Được biết, hàm lượng nước tối thiểu cần thiết để duy trì tính thụ động trong khí clo ở khoảng 200 độ đối với titan nguyên chất thương mại là khoảng 1,5%; ở nhiệt độ phòng, hàm lượng nước tối thiểu chỉ cần duy trì trên 0,3%-0,4% để tránh bắt lửa. Hợp kim titan{14}}palađi và hợp kim titan{15}}niken-molypden có thể duy trì tính thụ động của kim loại ở hàm lượng nước thậm chí còn thấp hơn.
Khả năng chống ăn mòn của ống titan đối với brom và iốt tương tự như clo; duy trì một lượng nước nhất định có thể đảm bảo titan không bị ăn mòn. Tuy nhiên, titan bị ăn mòn trong dung dịch flo, axit flohydric hoặc axit florua, ngay cả ở nồng độ rất thấp và hầu như không có chất ức chế ăn mòn. Do đó, titan không được khuyến khích sử dụng trong môi trường tiếp xúc với khí quyển flo. Dung dịch florua có tính axit, do có axit flohydric, sẽ ăn mòn titan nhanh chóng. Tuy nhiên, một số florua nhất định tạo phức với các ion kim loại hoặc các florua cực kỳ ổn định (chẳng hạn như fluorocarbon), thường không ăn mòn titan. Ống titan thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời ở cả nước sông và nước biển, đặc biệt là trong nước biển, nơi khả năng chống ăn mòn của titan cao hơn 100 lần so với thép không gỉ. Titan là vật liệu kim loại có khả năng chống ăn mòn-tốt nhất trong tất cả các vùng nước tự nhiên. Titan có thể bị đổi màu hoặc mất độ bóng và thậm chí tăng nhẹ trọng lượng trong-nước và hơi nước ở nhiệt độ cao (chẳng hạn như 300 độ ), nhưng điều này không gây ăn mòn. Titan có khả năng chống ăn mòn-cao trong nước biển ở nhiệt độ lên tới 260 độ . Bình ngưng ống titan đã được sử dụng trong nước biển bị ô nhiễm trong hơn 20 năm, chỉ có sự đổi màu nhẹ và không có dấu hiệu ăn mòn.
Titan nguyên chất về mặt thương mại có khả năng chống ăn mòn kẽ hở, ăn mòn rỗ và ăn mòn va chạm trong nước biển tốt và không dễ bị ăn mòn do ứng suất và mỏi do ăn mòn. Tốc độ xói mòn tăng lên phần nào khi nước biển chảy-có vận tốc cao (ví dụ: 36,6 m/s). Sự hiện diện của các hạt mài mòn như cát trong nước biển ảnh hưởng đến khả năng chống xói mòn của titan, nhưng không nghiêm trọng như hợp kim đồng và hợp kim nhôm. Trong nước biển, titan là vật liệu lý tưởng để chống lại sự ăn mòn do xâm thực. Tuy nhiên, vì titan không bị ăn mòn cũng như không độc hại trong nước biển nên nó mang lại bề mặt tốt cho sinh vật biển bám vào, đây là một vấn đề cần được giải quyết trong các ứng dụng thực tế.







