1. کیمیائی میڈیا میں ٹائٹینیم کی سنکنرن مزاحمت
1. نائٹرک ایسڈ
نائٹرک ایسڈ ایک آکسیڈائزنگ ایسڈ ہے۔ ٹائٹینیم نائٹرک ایسڈ میں اپنی سطح پر گھنے آکسائیڈ فلم کو برقرار رکھتا ہے۔ لہذا، ٹائٹینیم نائٹرک ایسڈ میں بہترین سنکنرن مزاحمت ہے. نائٹرک ایسڈ محلول کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ ٹائٹینیم کی سنکنرن کی شرح بڑھ جاتی ہے۔ جب درجہ حرارت 190 اور 240 ڈگری کے درمیان ہو اور ارتکاز 20% اور 70% کے درمیان ہو تو اس کی سنکنرن کی شرح 10 ملی میٹر فی ایک تک پہنچ سکتی ہے۔ تاہم، نائٹرک ایسڈ کے محلول میں تھوڑی مقدار میں سلکان پر مشتمل مرکبات شامل کرنا ٹائٹینیم پر اعلی درجہ حرارت والے نائٹرک ایسڈ کے سنکنرن کو روک سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، 40 فیصد ہائی ٹمپریچر نائٹرک ایسڈ محلول میں سلیکون آئل شامل کرنے کے بعد، سنکنرن کی شرح کو تقریباً صفر تک کم کیا جا سکتا ہے۔ ایسے اعداد و شمار بھی موجود ہیں کہ 500 ڈگری سے نیچے، ٹائٹینیم میں 40% سے 80% نائٹرک ایسڈ محلول اور بھاپ میں سنکنرن مزاحمت کی اعلیٰ ڈگری ہوتی ہے۔ فومنگ نائٹرک ایسڈ میں، جب نائٹروجن ڈائی آکسائیڈ کا مواد 2% سے زیادہ ہوتا ہے، پانی کی ناکافی مقدار ایک مضبوط خارجی ردعمل کا باعث بنتی ہے، جس کے نتیجے میں دھماکہ ہوتا ہے۔
2. سلفیورک ایسڈ
سلفورک ایسڈ ایک مضبوط کم کرنے والا تیزاب ہے۔ ٹائٹینیم میں کم درجہ حرارت اور کم ارتکاز سلفورک ایسڈ کے حل کے لیے ایک خاص سنکنرن مزاحمت ہے۔ 0 ڈگری پر، یہ 20% تک کے ارتکاز کے ساتھ سلفیورک ایسڈ کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کر سکتا ہے۔ جیسے جیسے تیزاب کی حراستی اور درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، سنکنرن کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا، ٹائٹینیم سلفورک ایسڈ میں غریب استحکام ہے. یہاں تک کہ تحلیل شدہ آکسیجن کے ساتھ کمرے کے درجہ حرارت پر، ٹائٹینیم صرف 5٪ سلفیورک ایسڈ کے سنکنرن کا مقابلہ کر سکتا ہے۔ 100 ڈگری پر، ٹائٹینیم صرف 0.2٪ سلفیورک ایسڈ کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کر سکتا ہے۔ کلورین کا سلفیورک ایسڈ میں ٹائٹینیم کے سنکنرن پر روکا اثر ہوتا ہے، لیکن 90 ڈگری اور سلفورک ایسڈ کی 50 فیصد حراستی پر، کلورین ٹائٹینیم کے سنکنرن کو تیز کرتی ہے اور یہاں تک کہ آگ کا سبب بنتی ہے۔ سلفورک ایسڈ میں ٹائٹینیم کی سنکنرن مزاحمت کو ہوا، نائٹروجن یا آکسیڈینٹ اور ہائی ویلنٹ ہیوی میٹل آئنوں کو محلول میں شامل کرکے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ لہذا، سلفیورک ایسڈ میں ٹائٹینیم کی عملی قدر بہت کم ہے۔
3. الکلی محلول
زیادہ تر الکلین محلولوں میں ٹائٹینیم اچھی سنکنرن مزاحمت رکھتا ہے۔ محلول کی حراستی اور درجہ حرارت کے ساتھ سنکنرن کی شرح بڑھ جاتی ہے۔ جب الکالی محلول میں آکسیجن، امونیا یا کاربن ڈائی آکسائیڈ موجود ہوں تو ٹائٹینیم کا سنکنرن تیز ہو جائے گا۔ ہائیڈروجن آکسائیڈ پر مشتمل الکلی محلول میں ٹائٹینیم کی سنکنرن مزاحمت بہت کم ہوتی ہے۔ تاہم، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول میں سنکنرن مزاحمت پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ سے بہتر ہے، اور اعلی درجہ حرارت اور زیادہ ارتکاز والے سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول میں بھی سنکنرن مزاحمت مضبوط ہے۔ مثال کے طور پر، 130 ڈگری پر 73% سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول میں ٹائٹینیم کی سنکنرن کی شرح صرف 0.18mm/a ہے۔ ٹائٹینیم دیگر دھاتوں سے اس لحاظ سے مختلف ہے کہ یہ سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے محلول میں تناؤ کے سنکنرن میں شگاف پیدا نہیں کرے گا، لیکن طویل مدتی نمائش سے ہائیڈروجن کی خرابی پیدا ہو سکتی ہے۔ لہذا، کاسٹک سوڈا اور دیگر الکلین محلول میں ٹائٹینیم کے استعمال کا درجہ حرارت 93.33 ڈگری سے کم یا اس کے برابر ہونا چاہیے۔
4. کلورین
کلورین میں ٹائٹینیم کا استحکام کلورین میں پانی کی مقدار پر منحصر ہے۔ تاہم، یہ خشک کلورین میں سنکنرن کے خلاف مزاحم نہیں ہے اور اس سے دہن ہونے کا خطرہ ہے۔ لہذا، ٹائٹینیم مواد کو کلورین میں استعمال ہونے پر پانی کی ایک خاص مقدار کو برقرار رکھنا چاہیے۔ کلورین میں ٹائٹینیم کو غیر فعال رکھنے کے لیے ضروری پانی کا مواد دباؤ، بہاؤ کی شرح، اور کلورین کے درجہ حرارت جیسے عوامل سے متعلق ہے۔
5. نامیاتی میڈیا
ٹائٹینیم میں گیسولین، ٹولیون، فینول، فارملڈیہائیڈ، ٹرائکلوروایتھین، ایسٹک ایسڈ، سائٹرک ایسڈ، مونوکلورواسیٹک ایسڈ وغیرہ میں سنکنرن مزاحمت زیادہ ہوتی ہے۔ ابلتے مقام پر اور افراط زر کے بغیر، ٹائٹینیم 25% سے کم فارمک ایسڈ میں شدید طور پر زنگ آلود ہو جائے گا۔ ایسیٹک اینہائیڈرائڈ پر مشتمل محلولوں میں، ٹائٹینیم نہ صرف مجموعی طور پر شدید طور پر corroded ہو گا بلکہ گڑھے والی سنکنرن بھی پیدا کرے گا۔ نامیاتی ترکیب کے عمل میں پیش آنے والے بہت سے پیچیدہ نامیاتی میڈیا کے لیے، جیسے پروپیلین آکسائیڈ، فینول، ایسیٹون، کلورواسیٹک ایسڈ اور دیگر کیمیائی میڈیا کی تیاری میں، ٹائٹینیم میں سٹینلیس سٹیل اور دیگر ساختی مواد سے بہتر سنکنرن مزاحمت ہوتی ہے۔
2. ٹائٹینیم کی کئی مقامی سنکنرن خصوصیات
6. کریائس سنکنرن ٹائٹینیم خاص طور پر کریائس سنکنرن کے خلاف سخت مزاحمت رکھتا ہے، اور کریائس سنکنرن صرف چند کیمیکل میڈیا میں ہوتا ہے۔ ٹائٹینیم کی کریوس سنکنرن کا درجہ حرارت، کلورائد کی ارتکاز، پی ایچ ویلیو اور شگاف کے سائز سے گہرا تعلق ہے۔ متعلقہ معلومات کے مطابق، گیلی کلورین کا درجہ حرارت 85 ڈگری سے زیادہ ہونے پر کریائس سنکنرن کا خطرہ ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کچھ فیکٹریاں ٹائٹینیم کولر میں داخل ہونے سے پہلے گیلی کلورین گیس کو براہ راست 65-70 ڈگری تک ٹھنڈا کرنے کے لیے ایک پیکڈ ٹاور کا استعمال کرتی ہیں تاکہ شگاف کے خلاف مزاحمت کو بہتر بنایا جا سکے۔ پریکٹس نے ثابت کیا ہے کہ درجہ حرارت کو کم کرنا شگاف کو روکنے کے مؤثر طریقوں میں سے ایک ہے۔ اعلی درجہ حرارت والے سوڈیم کلورائد محلول میں بھی ٹائٹینیم کرائس کی سنکنرن واقع ہوئی ہے۔ مختصراً، پرزوں اور پرزوں کے لیے جو شگاف کا شکار ہوتے ہیں، جیسے سیل کرنے والی سطحیں، ٹیوب شیٹس اور ٹیوبوں کے درمیان توسیعی جوڑ، پلیٹ ہیٹ ایکسچینجر، ٹاور پلیٹس اور ٹاور باڈیز کے درمیان رابطے کے حصے، اور ٹاورز میں فاسٹنرز، ٹائٹینیم الائے جیسے Ti{{ 4}}.2Pd استعمال کرنا چاہیے۔ ڈیزائن کے دوران خلا اور جمود والے علاقوں سے گریز کیا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، ٹاورز میں فاسٹنرز کو بولٹ کے ساتھ جتنا ممکن ہو کم جوڑا جائے۔ ٹیوب شیٹس اور ٹیوبوں کی توسیعی جوائنٹ اور سیلنگ ویلڈنگ کا ڈھانچہ سادہ توسیعی جوڑوں سے بہتر ہے۔ فلینج سیل کرنے والی سطحوں کے لیے، ایسبیسٹس پیڈ استعمال نہیں کیے جانے چاہئیں، اور پولی ٹیٹرا فلوروتھیلین فلم سے لپٹے ہوئے ایسبیسٹس پیڈ استعمال کیے جائیں۔
7. اعلی درجہ حرارت کی سنکنرن
ٹائٹینیم کی اعلی درجہ حرارت کی سنکنرن مزاحمت میڈیم کی خصوصیات اور اس کی اپنی سطح کی آکسائڈ فلم کی کارکردگی پر منحصر ہے۔ ٹائٹینیم کو ہوا یا آکسیڈائزنگ ماحول میں 426 ڈگری تک ساختی مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، لیکن تقریباً 250 ڈگری پر، ٹائٹینیم ہائیڈروجن کو نمایاں طور پر جذب کرنا شروع کر دیتا ہے۔ مکمل طور پر ہائیڈروجن ماحول میں، جب درجہ حرارت 316 ڈگری سے اوپر بڑھ جاتا ہے، ٹائٹینیم ہائیڈروجن جذب کر لیتا ہے اور ٹوٹنے والا ہو جاتا ہے۔ لہذا، وسیع پیمانے پر جانچ کے بغیر، ٹائٹینیم کو کیمیائی آلات میں 330 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت کے ساتھ استعمال نہیں کیا جانا چاہیے۔ ہائیڈروجن جذب اور مکینیکل خصوصیات پر غور کرتے ہوئے، تمام ٹائٹینیم پریشر والے برتنوں کا آپریٹنگ درجہ حرارت 250 ڈگری سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، اور ہیٹ ایکسچینجرز کے لیے ٹائٹینیم ٹیوبوں کے آپریٹنگ درجہ حرارت کی بالائی حد تقریباً 316 ڈگری ہے۔
8. کشیدگی سنکنرن
چند انفرادی میڈیا کے علاوہ، صنعتی خالص ٹائٹینیم تناؤ کی سنکنرن کے خلاف بہترین مزاحمت رکھتا ہے، اور تناؤ کی سنکنرن کی وجہ سے ٹائٹینیم کے آلات کو پہنچنے والے نقصان کا رجحان اب بھی نایاب ہے۔ صنعتی غیر فعال ٹائٹینیم صرف میڈیا میں تناؤ کی سنکنرن پیدا کرتا ہے جیسے فومنگ نائٹرک ایسڈ، کچھ میتھانول محلول یا کچھ ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول، ہائی ٹمپریچر ہائپوکلورائٹس، 300-450 ڈگری کے درجہ حرارت پر پگھلے ہوئے نمکیات یا NaCl پر مشتمل ماحول، کاربن ڈسلفائیڈ، n-ہیکسین اور خشک کلورین۔ نائٹرک ایسڈ میں سنکنرن کریکنگ پر ٹائٹینیم کا رجحان آہستہ آہستہ NO2 مواد میں اضافے اور پانی کے مواد میں کمی کے ساتھ بڑھتا ہے۔ ٹائٹینیم کا تناؤ سنکنرن کا رجحان 20% مفت NO2 پر مشتمل اینہائیڈروس نائٹرک ایسڈ میں اپنی زیادہ سے زیادہ حد تک پہنچ جاتا ہے۔ جب مرتکز نائٹرک ایسڈ میں 6 سے زیادہ ہوتا ہے۔ میرے ملک میں شدید تناؤ کی سنکنرن اور دھماکے اس وقت ہوئے جب ٹائٹینیم کا سامان 98 فیصد متمرکز نائٹرک ایسڈ میں استعمال ہوا۔ صنعتی خالص ٹائٹینیم 10% ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول میں تناؤ کے سنکنرن کے لیے حساس ہے، اور ٹائٹینیم 0.4% ہائیڈروکلورک ایسڈ پلس میتھانول محلول میں تناؤ کی سنکنرن پیدا کرتا ہے۔ خلاصہ یہ کہ، اگرچہ ٹائٹینیم میں بعض خاص ذرائع ابلاغ میں تناؤ کے سنکنرن کو نقصان ہوتا ہے، دوسری دھاتوں کے مقابلے میں، ٹائٹینیم میں کشیدگی کے سنکنرن کے خلاف اچھی مزاحمت ہوتی ہے۔ ٹائٹینیم میں تیزاب اور الکلیس میں مضبوط سنکنرن مزاحمت ہے، اور یہ تیزاب اور الکلیس میں آکسائڈ فلم بنا سکتا ہے، لیکن یہ مشروط بھی ہے۔ مجھے امید ہے کہ ہمارے مواد کا استعمال کرتے وقت یہ آپ کے لیے مددگار ثابت ہوگا۔
