锆在盐酸和有机溶剂中的应用
锆材焊接施工新技术

锆材焊接施工新技术1 前言我公司在承建镇化醋酸装置工程中,首次遇到稀贵金属锆(Zr)702材质管道的焊接工作,工程锆、哈氏合金管道焊接量较大,约5000多DIN,管径1/4—24″不等,各种管径规格、尺寸、形状不等的焊缝均有。
目前,锆材的焊接对我公司来讲尚属受次,国外也仅有几家公司接触过,国外相关的焊接技术资料报道也少见。
我公司通过与合肥通用机械研究所合作,经过4个月的焊接理论实践的培训,对锆材的焊接工艺及特点有了部分了解,本文对锆材702工艺管道的焊接作如下论述。
2 锆及锆合金焊接性锆在元素周期表中属Ⅳ副族金属,在地壳中蕴藏量仅为0.025%,是一种银白色金属,其主要物理性能见表1所示:程,锆在许多有机酸、无机酸、强碱和熔融盐中具有优异的耐蚀性和良好的导热性,因此,锆及其合金也是化工工程中最好的耐腐蚀结构材料。
锆702属非合金级工业纯锆,其化学成份和机械性能见表2,表3所示:锆与锆合金焊接性良好,锆的热膨胀系数小,因此焊接变形小,锆的弹性模量小,因此焊接残余应力也小,锆对焊接裂纹敏感性低,液态锆流动性很好,但是,锆在高温下化学活性大,极易与大气发生反应,200℃开始吸氧,300℃开始吸氢,400℃开始吸氮,温度越高反应越加剧烈,这些元素存在焊缝中,使得焊缝金属中脆性的针状组织增加,此外,锆在400℃以上与碳或碳的化合物反应形成碳化物,使得焊缝疏松、变脆和易于晶间腐蚀。
因此,焊前应清理焊接接头附近的油、脂及其它碳氢化合物,并用高纯度的惰性气体对焊接接头进行保护。
锆材的工艺管道焊接接头质量好坏,可根据焊缝及热影响区表面颜色来判断,效果的好到坏的颜色依次为:银白色→微黄色→褐色→兰色→灰白色。
因此,锆材在焊接前,对保护气体的纯度、保护气流量大小、主喷嘴直径大小、尾部拖罩、侧保护罩的保护效果,均应反复试验直至达到良好的保护效果。
由于锆的熔点高,热溶量小,导热性差,因此焊接熔池积累的热量多,熔池尺寸大。
锆

锆Zirconium锆(Zirconium)是一种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原子序数是40,是一种银白色的高熔点金属,呈浅灰色。
密度6.49克/立方厘米。
熔点1852±2℃,沸点4377℃。
化合价+2、+3和+4。
第一电离能6.84电子伏特。
锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。
有耐腐蚀性,可溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。
简介锆,原子序数40,原子量91.224。
1789年德国化学家克拉普罗斯在锆石中发现锆的氧化物,并根据锆石的英文名命名;1824年瑞典化学家贝采利乌斯首次制的不纯的金属锆;1925年荷兰科学家阿克尔和德博尔制得有延展性的块状金属锆。
锆在地壳中的含量为0.025%,但分布非常分散。
主要矿物有锆石和二氧化锆矿。
天然锆有6种稳定同位素:锆90、91、92、94、96,其中锆90含量最大。
锆为银灰色金属,外观似钢,有光泽;熔点1852°C,沸点4377°C,密度6.49克/厘米³。
锆容易吸收氢、氮和氧气;锆对氧的亲和力很强,1000°C氧气溶于锆中能使其体积显著增加。
锆一般被认为是稀有金属,其实它在地壳中的含量相当大,比一般的常用的金属锌、铜、锡等都大。
锆合金可以耐很高的温度,用作制作核反应的第一层保护壳。
过渡金属rl]。
锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。
有耐腐蚀性,但是溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固溶体。
锆的可塑性好,易于加工成板、丝等。
锆在加热时能大量地吸收氧、氢、氮等气体,可用作贮氢材料。
锆的耐蚀性比钛好,接近铌、钽。
锆与铪是化学性质相似、又共生在一起的两个金属,且含有放射性物质。
地壳中锆的含量居第19位,几乎与铬相等。
自然界中具有工业价值的含锆矿物,主要有锆英石及斜锆石。
历史含锆的天然硅酸盐ZrSiO₄称为锆石(Zircon)或风信子石(hyacinth)广泛分布于自然界中,具有从橙到红的各种美丽的颜色,自古以来被认为是宝石,据说Zircon一词来自阿拉伯文Zarqūn,是朱砂,又说是来自波斯文Zargun,是金色,hyacinth则来自希腊文的“百合花”一词,印度洋中的岛国斯里兰卡盛产锆石。
edta络合滴定法测定镁合金中锆含量

edta络合滴定法是一种常用的化学分析方法,可用于测定镁合金中锆含量。
下面将介绍该方法的原理、操作步骤以及注意事项。
一、原理
edta络合滴定法基于锆离子与edta(乙二胺四乙酸)形成稳定络合物的特性,通过滴定过量的edta溶液,可计算出镁合金中锆的含量。
二、操作步骤
1. 样品处理:将镁合金样品磨成粉末,用盐酸溶解,过滤并收集沉淀物。
2. 溶液制备:将沉淀物用适量的水溶解,加入一定量的edta标准溶液,充分搅拌并静置片刻。
3. 滴定分析:用已知浓度的氢氧化钠标准溶液滴定过量的edta溶液,根据消耗的体积计算锆含量。
三、注意事项
1. 样品处理过程中要确保盐酸的浓度和温度适宜,避免对镁合金造成腐蚀或损失。
2. 溶液制备过程中要确保edta与锆离子充分反应,避免产生误差。
3. 滴定分析时要控制好滴定速度和温度,避免产生误差。
4. 测定结果要经过反复核对和验证,确保准确无误。
通过以上步骤,我们可以利用edta络合滴定法测定镁合金中锆含量。
该方法具有操作简便、准确度高、灵敏度好等优点,是锆含量测定的一种常用方法。
在实际应用中,需要注意样品处理、溶液制备和滴定分析等方面的细节,以确保测定结果的准确性和可靠性。
另外,在镁合金中加入锆可以提高其硬度、强度和耐腐蚀性等性能,因此锆含量测定对于镁合金的质量控制和性能评估具有重要意义。
镁锆合金中锆的测定

镁锆合金中锆的测定
镁锆合金中锆的测定可以采用以下步骤:
1. 试料分解:将试料置于聚四氟乙烯坩埚中,加入盐酸和氢氟酸,加热至沸腾,然后加入高氯酸,蒸发至干。
2. 酸度调整:将坩埚中的残留物用水溶解,加入盐酸(1+1),然后加入二甲苯酚橙指示剂,调节溶液的酸度。
3. 生成络合物:加入二甲苯酚橙后,溶液呈红色,此时加入苦杏仁酸溶液,使锆与二甲苯酚橙形成红色络合物。
4. 分光光度计测量:将溶液置于分光光度计中,在波长535nm处测量其吸光度。
5. 标准曲线绘制:制备不同浓度的锆标准溶液,按照相同的步骤进行操作,绘制标准曲线。
6. 结果计算:根据测得的吸光度和标准曲线,计算试料中锆的含量。
需要注意的是,测定过程中要保持酸度适中,避免影响络合物的形成和吸光度的测量。
同时,氢氟酸和高氯酸具有强腐蚀性,实验过程中要注意安全。
锆的性质和用途

锆的性质和⽤途今天我们来介绍⼀些关于锆元素的知识吧,希望对⼤家有⼀些帮助。
⾸先,让我们来了解⼀下锆元素最基本地⼀些元素信息吧。
锆是⼀种化学元素,它的化学符号是Zr,它的原⼦序数是40.锆的熔点是1854摄⽒度,这个熔点可说是⽐较⾼的,它的沸点是4377摄⽒度,这也是在同类物质是⽐较⾼的了。
锆的密度是6.49克/⽴⽅厘⽶,这个密度⼤约是⽔的密度的6.49倍,⼤家可以感觉⼀下锆的重量,这样⼀⽐较就⽐较有参照,⽐较好是⼀种⾦属元素,⽽且是属于过渡⾦属。
过渡元素就是指元素周期表中d区的⼀系列锆有着⽐较的耐蚀性,它的耐蚀性⽐钛要好,地壳中锆的含量在所有的元素中位于第19位,差不多和铬的含量相等。
锆⼴泛的分布于⾃然界中,⼀般来说,具有⼯业价值的锆矿,⼀般是锆英⽯和斜锆⽯。
锆英⽯被⼴泛的⽤于耐⽕材料(称为锆酸盐⽕砖、如锆钢⽟砖等),铸型⽤砂(精型⽤砂(精密铸件砂型),陶瓷及搪瓷器具,此外也⽤于⾦属(海绵锆)、合⾦、玻璃以及化合物(⼆氧化锆、氯氧化锆、锆酸钠、氟锆酸钾、硫酸锆等)。
锆是发展原⼦能不可缺少的⼀种原料。
锆热中⼦俘获截⾯⼩,有着突出的核性能,可以⽤作反应堆芯结构材料。
中⼦俘获亦称“中⼦吸收”,⽤中⼦作“炮弹”去轰击原⼦核。
当⼀个中⼦挤进原⼦核这个球体时,通常称为中⼦俘虏。
锆在军⼯中有着很⼤的作⽤。
在军⼯⽣产中,只要在钢⾥加进千分之⼀的锆,钢的强度和硬度就会惊⼈的提⾼。
因此,在制造甲车、坦克、⼤炮和防弹板等武器的时候,含锆的装甲钢、⼤炮锻件钢、不锈钢和耐热钢等是⾮常重要的材料。
锆是⼀种稀有⾦属,具有惊⼈的抗腐蚀性能、极⾼的熔点、超⾼的硬度和强度等特性,被⼴泛⽤在航空航天、军⼯、核反应、原⼦能领域。
好了,今天我们关于锆的知识就讲到这⾥吧,希望通过今天的讲解能够对⼤家有⼀个很好的帮助。
常用有机试剂配制

常用试剂的配制【2,4-二硝基苯肼试剂】Ⅰ.取3g 2,4-二硝基苯肼溶于15mL浓硫酸中。
将此酸性溶液慢慢加入70mL95%乙醇中,再加蒸馏水稀释到90mL,搅动混合均匀即成橙红色溶液(若有沉淀应过滤)。
Ⅱ.将1.2g 2,4-二硝基苯肼溶于50mL30%高氯酸中。
配好后储于棕色瓶中,不易变质。
I 法配制的试剂2,4-二硝基苯肼浓度较大,反应时沉淀多便于观察。
Ⅱ法配制的试剂,由于高氯酸盐在水中溶解度很大,因此便于检验水溶液中的醛且较稳定,长期贮存不易变质。
【饱和亚硫酸氢钠溶液】先配制40%亚硫酸氢钠水溶液。
然后在每100mL的40 %亚硫酸氢钠水溶液中,加不含醛的无水乙醇25mL,溶液呈透明清亮状。
如有少量的亚硫酸氢钠结晶析出,必须滤去或倾斜上层清液。
由于亚硫酸氢钠久置后易失去二氧化硫而变质,所以上述溶液也可按下法配制:将研细的碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)与水混合,水的用量使粉末上只覆盖一薄层水为宜。
然后在混合物中通入二氧化硫气体,至碳酸钠近乎完全溶解,或将二氧化硫通入1份碳酸钠与3份水的混合物中,至碳酸钠全部溶解为止。
配制好后密封放置,但不可放置太久,最好是用时新配。
【Schiff(希弗)试剂】配制方法有三种:1.将0.2g对品红盐酸盐溶于100mL新制的冷却饱和二氧化硫溶液中,放置数小时,直至溶液无色或淡黄色,再用蒸馏水稀释至200mL,存在于玻璃瓶中,塞紧瓶口,以免二氧化硫逸散。
2.溶解0.5g对品红盐酸盐于100mL热水中,冷却后通入二氧化硫达饱和,至粉红色消失,加入0.5g活性炭,震荡过滤,再用蒸馏水稀释至500mL。
3.溶解0.2g对品红盐酸盐于100mL热水中,冷却后,加入2g亚硫酸钠和2mL浓盐酸,最后用蒸馏水稀释至200mL。
品红溶液原是粉红色,被二氧化硫饱和后变成无色的Schiff试剂。
醛类与Schiff试剂作用后,反应液呈紫红色。
酮类通常不与Schiff试剂作用,但是某些酮类(如丙酮等)能与二氧化硫作用,故当它与Schiff 试剂接触后能使试剂脱去亚硫酸,此时反应液就出现品红的粉红色。
锆清洗工艺技术

锆清洗工艺技术锆清洗工艺技术锆是一种重要的金属材料,常用于制造核能设备、化工设备、航天装备等高科技领域。
由于其具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,所以在使用前需要进行清洗,以保证其表面的纯净度和可靠性。
下面就介绍一种常用的锆清洗工艺技术。
首先,锆清洗工艺的目的是去除表面上的杂质和氧化层,以提高锆材料的纯度和抗腐蚀能力。
清洗工艺一般包括预清洗、酸洗和超纯水清洗三个步骤。
预清洗是指将锆材料放入清洁的溶剂中,用刷子或超声波等工具进行搅拌,去除表面的尘土和油污。
常用的溶剂有酒精、去离子水等。
此步骤的目的是去除一些较为固定的污染物,为下一步的酸洗做准备。
酸洗是锆清洗工艺的关键步骤,通过溶液中的酸性组分去除锆材料上的氧化层。
一般使用的酸洗溶液包括浓硝酸、浓盐酸、氢氟酸等。
选择合适的酸洗溶液需要根据具体的锆材料和表面污染情况来确定。
在酸洗过程中,需要注意保证溶液的温度、浓度和酸洗时间的合理性,以避免对锆材料造成不可逆的损害。
超纯水清洗是最后一步,其目的是将酸洗溶液中的残留酸性物质去除。
超纯水一般指的是去离子水或高纯水,其纯化程度要求在18.2MΩ.cm以上。
超纯水清洗可以采用喷淋、浸泡或超声波等方式,确保锆材料表面的清洁度。
此外,为了防止超纯水中的有机物或杂质再次污染锆材料,需要定期更换超纯水,或使用合适的纯化设备对超纯水进行再处理。
值得注意的是,在锆清洗工艺中,使用的设备和工具也要保证其清洁度。
同时,工艺的操作人员需要严格遵守操作规程,佩戴酸碱防护手套和口罩,以确保工艺的安全性和有效性。
综上所述,锆清洗工艺技术是一项重要的工艺,对于提高锆材料的纯净度和可靠性具有重要意义。
通过预清洗、酸洗和超纯水清洗这三个步骤的有机结合,可以有效去除锆材料表面的污染物和氧化层,使其达到工艺要求。
锆清洗工艺技术的应用不仅可以提高锆材料的性能,也可以延长其使用寿命,为高科技领域的发展做出贡献。
锆在盐酸和有机溶剂中的应用_概述及解释说明

锆在盐酸和有机溶剂中的应用概述及解释说明1. 引言1.1 概述锆是一种重要的化学元素,具有很多优良的物理和化学性质,使其在盐酸和有机溶剂中广泛应用。
随着科学技术的不断进步,人们对锆在不同环境下的应用进行了深入研究。
本文旨在概述和解释锆在盐酸和有机溶剂中的应用情况,并总结其化学反应机制、化学性质以及当前应用领域。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
引言部分首先简要介绍了本文的概述、目的以及文章结构。
之后,第二部分将重点探讨锆在盐酸中的应用,包括其与盐酸反应机制、化学性质以及应用领域。
第三部分将详细介绍锆在有机溶剂中的应用,包括锆与有机溶剂相容性研究、有机溶剂对锆催化反应的影响以及有机溶剂中锆化合物的合成和应用案例。
第四部分将描述实验方法和条件,包括锆与盐酸反应实验设计和步骤、锆与有机溶剂反应实验设计和步骤以及分析测试方法及仪器设备介绍。
最后,第五部分将对锆在盐酸和有机溶剂中的应用进行总结,并讨论实践中遇到的问题和挑战,并提出相应的解决方案。
此外,我们还将展望锆在盐酸和有机溶剂中的未来应用发展趋势。
1.3 目的本文旨在全面了解和探究锆在盐酸和有机溶剂中的应用。
通过对锆与盐酸反应机制、化学性质以及应用领域的研究,可以深入理解其在盐酸中的应用特点。
同时,通过对锆与有机溶剂相容性研究、有机溶剂对锆催化反应影响以及有机溶剂中锆化合物合成和应用案例的探讨,可以揭示其在有机溶剂体系中的作用机理和重要性。
此外,实验方法和条件部分提供了开展相关研究所需的指导,为后续研究提供理论依据和实验基础。
通过总结与讨论部分,可以为科学界提供有关锆在盐酸和有机溶剂中应用的前沿领域、问题和挑战,并为未来的研究提供创新思路。
2. 锆在盐酸中的应用:2.1 锆与盐酸反应机制:锆是一种具有高化学活性的金属元素,与盐酸(HCl)反应时形成氯化锆(ZrCl4)。
该反应机制可通过以下方程式表示:Zr + 2HCl -> ZrCl4 + H2这个反应是一个典型的还原-氧化反应,其中锆从0价被氧化为+4价,而盐酸则被还原成氯气和水。
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锆在盐酸和有机溶剂中的应用陈慧聪【摘要】锆是化工生产装置中重要的抗腐蚀材料之一.在不同的温度、介质环境中,锆的腐蚀率各不相同.本文介绍了锆在盐酸和有机溶剂中的使用情况和在不同介质、不同温度条件下的腐蚀率.可供化工工程项目建设中装置材料的选择提供参考.【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2018(021)012【总页数】4页(P68-71)【关键词】锆;盐酸;有机溶剂;腐蚀率;应用【作者】陈慧聪【作者单位】兖矿鲁南化工有限公司山东滕州 277527【正文语种】中文锆在25℃时,相对标准氢电极的还原电位为-1.53V,显然,锆属于活泼金属。
但锆对氧具有高亲和力,当锆暴露在含氧环境如空气中时,锆表面会产生一层保护性氧化膜,这层氧化膜可在室温或低于室温的空气或水中生成。
在300℃以下,这种致密的氧化膜在受到机械或化学损伤时可以自愈。
因此,锆可以耐很多化学溶液的腐蚀,包括:无机酸、碱溶液、大部分有机酸和盐溶液。
1 锆在盐酸中的应用目前应用于盐酸相关流程的锆材设备包括泵、阀、管道、冷凝器、蒸发器等。
偶氮染料偶联反应系统是个很好的例子,其使用的锆材换热器和泵使用时间已超过20年。
这是因为锆材在盐酸反应溶液中表现出超常的抗腐蚀性能,并且运行中不会生成改变染料颜色和稳定性的污染性盐类物质。
1.1 腐蚀数据锆材在纯盐酸中的等腐蚀曲线如图1所示。
数据清晰地表明了锆在盐酸中的抗蚀性具有很宽的范围;例如,锆在10%浓度的盐酸中的可适用温度上限高于250℃;在37%浓度条件下的温度上限为130℃左右。
1.2 锆材相对于其它材料的优势如图2示,在低浓度、低温条件下有几种可用于盐酸溶液的相容材料,但随着浓度和温度的升高,锆相对于其它材料具有不可替代的经济性。
在高浓度、温度条件下只有价格更高的钽可以替代锆。
但是,锆不像钽那样容易受氢脆化影响,而且锆的密度大约只有钽的三分之一,这意味着选择锆减少了制造工艺设备所需材料的重量,从而明显地降低了成本。
图1 锆材在纯盐酸中的等腐蚀曲线(注:1mpy=0.0254mm/y,沸点 point curve沸点曲线)1.3 局限性尽管锆材在纯盐酸中表现出优越的抗腐蚀性,但某些氧化性杂质的存在会对其产生不利影响。
特别是铁离子(Fe+3)或铜离子(Cu+2)污染物能导致锆表面保护性氧化膜分解并引起局部腐蚀,例如点蚀、晶间腐蚀以及应力腐蚀断裂。
这两种污染物存在任意一种时,盐酸浓度在20%及以下时,点蚀是材料被破坏的主要形式;浓度大于20%,主要形式是晶间腐蚀。
只需在溶液中增加50ppmFe+3就能观察到这些不利影响,见表2。
图2 盐酸溶液中的材料选择替代品1.3 局限性尽管锆材在纯盐酸中表现出优越的抗腐蚀性,但某些氧化性杂质的存在会对其产生不利影响。
特别是铁离子(Fe+3)或铜离子(Cu+2)污染物能导致锆表面保护性氧化膜分解并引起局部腐蚀,例如点蚀、晶间腐蚀以及应力腐蚀断裂。
这两种污染物存在任意一种时,盐酸浓度在20%及以下时,点蚀是材料被破坏的主要形式;浓度大于20%,主要形式是晶间腐蚀。
只需在溶液中增加50ppmFe+3就能观察到这些不利影响,见表2。
表2 铁离子对锆材的腐蚀腐蚀性介质温度(℃) 腐蚀率 (mpy) 腐蚀程度30 <1 无60 <1 无100 <1 点蚀10%HCl+50ppmFe+3 30 <1 点蚀,应力腐蚀断裂60 <1 点蚀,应力腐蚀断裂100 <1 点蚀,应力腐蚀断裂10%HCl+500ppmFe+3 30 <1 无60 <1 无100 <1 点蚀20%HCl+50ppmFe+3 30 <1 点蚀,应力腐蚀断裂60 <1 点蚀,应力腐蚀断裂100 <1 点蚀,应力腐蚀断裂32%HCl+50ppmFe+3 30 <1 无77 <2 焊接敏感性腐蚀32%HCl+500ppmFe+3 30 <1 应力腐蚀断裂77 <5 应力腐蚀断裂,焊接敏感性腐蚀20%HCl+500ppmFe+3这些杂质会产生破坏性影响,为此阻止氧化性杂质进入工艺环境就成为极为重要的环节。
上游设备产生的腐蚀性产品可能被带到锆材设备中。
上游设备的材料选择和流程控制是维持锆材设备的抗腐蚀性的重要手段。
另一个潜在危害的来源是锆材设备制造和维护工作中带入的铁或铜颗粒。
为了克服这些局限性,强烈建议制造锆材设备时采用专用工具以防止污染。
处理锆表面时,推荐采用酸洗方法,去除可能的污染物并消除阳极氧化区,阳极氧化区能造成保护性锆氧化膜的分解。
另一种对锆抗腐蚀性能具有负面影响的杂质是氟离子。
存在于盐酸工艺溶液中的氟离子形成氢氟酸会急剧降低锆材的抗腐蚀性。
当pH值低于3时,氢氟酸和氟化物溶液会迅速地侵蚀锆。
缓蚀剂如海绵锆或其它锆化学制品,可以被用作产生氟配合物并阻止锆设备的腐蚀性侵害。
2 锆在有机溶剂中的应用锆在广泛的有机材料生产中起着关键作用,包括:甲酸、乙酸、羟基乙酸、乳酸和甲基丙烯酸、尿素、甲基丙烯酸酯、人造丝、各种醇和酚醛树脂。
锆材的优越特性不仅体现在适用于高温和高浓度腐蚀性介质,锆离子还具备无色的特性,这就保证了锆能够适用于最终产品颜色有严格要求的领域,如染料业或其它领域。
此外,锆材还表现出无毒和生物相容性。
2.1 腐蚀数据锆对大多数有机介质都具有优越的抗腐蚀性。
也有例外的情况,氯化烃和无足够水的情况下含有卤素或卤化物的有机溶液。
在上述情况下,锆会表现出高的腐蚀率或遭受氢离子的侵蚀。
按照腐蚀程度不同,有机卤化物分为三类:水溶性卤化物、水不溶性卤化物和水不相容性卤化物。
在水溶性卤化物如盐酸苯胺、氯乙酸和四氯乙烷中使用时,锆设备制造完成后保证好水的存在以及应力消除会显著降低锆腐蚀和形成氢化物的风险。
水不溶性卤化物,如三氯乙烯和二氯苯对锆不具有腐蚀性。
水不相容性卤化物,包括乙酰氯,对锆有很强的腐蚀性。
任一情况下,充足的水都是锆表面形成保护性氧化层的关键因素。
依据不同的溶液和操作工况,维持锆保护性氧化膜所需水的含量最少50ppm,最多2%~3%。
2.1.1 醋酸醋酸是广泛的有机材料的基本原料之一。
包括醋酸酯类、乙酸酐、对苯二甲酸、阿司匹林和其他药物。
锆被认为是几乎所有醋酸溶液中最耐腐蚀的材料。
如表3所示,只有少数情况例外,包括含铜离子的醋酸、游离氯和含水分不足的溶液,使锆表面的保护性氧化层发生化学反应。
表3 锆应用于醋酸的腐蚀数据介质浓度 (%) 温度(℃) 腐蚀率 (mpy)醋酸(酸酐)99 室温-沸点<1醋酸 5-99.5 35-沸点<1醋酸 99 200 <1醋酸(冰) 99.7 沸点<5醋酸(冰)+0.5%甲醇 99 200 <1醋酸(冰)+0.5%甲醇+200ppmFeCl3+1%H2O 98 200 <1醋酸(冰)+200ppmFeCl3 99 200 <1醋酸+0.5%甲醇+200ppmFeCl3+5%H2O 94 200 <1醋酸+1%I-(KI)+100ppmFe+3(Fe2(SO4) 3) 99 200 <1醋酸+10%甲醇 90 200 <1醋酸+10%甲醇+200ppmFeCl3+1%H2O 88 200 <1醋酸+10%甲醇+200ppmFeCl3+5%H2O 84 200 <1醋酸+10%甲醇+1000ppm醋酸铜 89 89 <1麻点醋酸+10%甲醇+1000ppm氯化铜 89 89 <1麻点醋酸+10%甲醇+金属铜 89 89 <1麻点醋酸+1000ppm醋酸铜 99 115 <1麻点醋酸+1000ppm金属铜 89 115 <1麻点醋酸+1000ppm氯化铜 89 115 <1麻点醋酸+2%HI 80 100 <1醋酸+2%HI 98 150 <1醋酸+2%HI+1%甲醇+500ppm甲酸 80 150 <1醋酸+2%HI+1000ppm醋酸铜 97 115 <1麻点醋酸+2%HI+1000ppm金属铜 97 115 <1麻点醋酸+2%HI+200ppmCl-(NaCl) 80 100 <1醋酸+2%HI+200ppmFe+3(FeCl3) 80 100 <1醋酸+2%HI+200ppmFe+3(Fe2(SO4)3) 80 100 <1醋酸+2%HI+1%甲醇+500ppm 甲酸+100ppm铜 80 150 <1醋酸+2%I-(KI) 98 150 <1醋酸+48%HBr 50 115 <1醋酸+50ppmI-(KI) 100 160 <1醋酸+氯气 98 21 <1麻点无水分控制 98 21 <1麻点水分控制/氩气保护 98 21 <1麻点醋酸+HCl气体 98 21 <1麻点醋酸+HCl气体(蒸汽中无水分控制)液体98 21 <1麻点蒸汽21 <1麻点醋酸+HCl气体+氯气(液体和蒸汽)98 102 >50醋酸+饱和的气态的HCl和Cl2 100 沸点>200醋酸+饱和的气态的HCl和Cl2 100 40 <1醋酸+1%氯乙酰 99 沸点>50醋酸+200ppm氯乙酰99 沸点 wg醋酸+2%HI,1%甲醇,500ppm甲酸,100ppmFe 80 150 <1醋酸+2%HI,1000ppm Fe(铁粉) 80 100 <1醋酸+25%氯化钠+1%硫酸+硫化氢 5150 <12.1.2 甲酸甲酸比乙酸更具腐蚀性,用于制药、染料和人工香料的生产。
皮革、纺织、橡胶、纸浆和造纸等行业也在生产过程中使用甲酸。
表4 锆应用于甲酸的腐蚀数据介质浓度 (%) 温度(℃) 腐蚀率 (mpy)甲酸 10-98 35-沸点<1甲酸(充入二氧化碳)10-90 室温-100 <1甲酸+5%硫酸50,70,93 沸点<1甲酸+5%盐酸 50,70,85 沸点<1甲酸+1%二价铜离子 50,70,96 沸点<1甲酸+1%铁粉 50,70,98 沸点<1甲酸+5%HI 50,70,90 沸点<1甲酸+2%过氧化氢 50 80 <1甲酸+4%过氧化氢 50 80 <12.2 其它有机溶剂锆在有机介质中有广泛的应用。
这包括含有硫酸的有机工艺流程,如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)、醇、羟基乙酸(乙醇酸)和人造丝生产。
其他含有盐酸的有机处理过程包括乳酸,以及甲基异丁基酮(MIBK)。
其他领域,如生产酚醛树脂和脂肪酸的设备广泛使用锆。
在有机工艺流程中采用锆的限制条件是持续维持很少的含水量。
例如,为防止在某些氯化有机化合物中产生氢化反应,水含量最多为50ppm。
◆参考文献【相关文献】[1] 李成钢,李献军,王镐,等. 工业级锆材设备的应用及其制造技术[J].钛工业进展,2014,31(3):14-17.[2] 王华,陈鹏. 醋酸装置中的特殊材料[J].石油化工自动化,2007,(5):26-31.[3] 康建刚,江垚,贺跃辉,等. 氢化-脱氢法制备锆粉及其性能表征[J].粉末冶金材料科学与工程,2015,20(4):655-660.[4] 邹武装. 锆·铪手册[M].北京:化学工业出版社,2012.[5] 林云喜.锆的耐蚀性能及锆设备制造品质控制[J].机械制造与研究,2012,41(3):43-45.。