1. রাসায়নিক মিডিয়াতে টাইটানিয়ামের জারা প্রতিরোধের
1. নাইট্রিক এসিড
নাইট্রিক অ্যাসিড একটি অক্সিডাইজিং অ্যাসিড। টাইটানিয়াম নাইট্রিক অ্যাসিডে তার পৃষ্ঠে একটি ঘন অক্সাইড ফিল্ম বজায় রাখে। অতএব, নাইট্রিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের চমৎকার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণের তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে টাইটানিয়ামের ক্ষয় হার বৃদ্ধি পায়। যখন তাপমাত্রা 190 এবং 240 ডিগ্রির মধ্যে থাকে এবং ঘনত্ব 20% এবং 70% এর মধ্যে থাকে, তখন এর ক্ষয় হার 10 মিমি/এ পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। যাইহোক, নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণে অল্প পরিমাণে সিলিকনযুক্ত যৌগ যোগ করা টাইটানিয়ামের উচ্চ-তাপমাত্রা নাইট্রিক অ্যাসিডের ক্ষয়কে বাধা দিতে পারে; উদাহরণস্বরূপ, 40% উচ্চ-তাপমাত্রা নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণে সিলিকন তেল যোগ করার পরে, ক্ষয়ের হার প্রায় শূন্যে হ্রাস করা যেতে পারে। এমন তথ্যও রয়েছে যে 500 ডিগ্রির নিচে, টাইটানিয়ামের 40% থেকে 80% নাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণ এবং বাষ্পে উচ্চ মাত্রার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ফুমিং নাইট্রিক অ্যাসিডে, নাইট্রোজেন ডাই অক্সাইডের পরিমাণ 2%-এর বেশি হলে, অপর্যাপ্ত জলের উপাদান একটি শক্তিশালী এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়া সৃষ্টি করে, যার ফলে একটি বিস্ফোরণ ঘটে।
2. সালফিউরিক এসিড
সালফিউরিক অ্যাসিড একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী অ্যাসিড। টাইটানিয়ামের নিম্ন-তাপমাত্রা এবং কম ঘনত্বের সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণের জন্য একটি নির্দিষ্ট জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। 0 ডিগ্রিতে, এটি 20% পর্যন্ত ঘনত্বের সাথে সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে। অ্যাসিডের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্ষয়ের হার বৃদ্ধি পায়। অতএব, টাইটানিয়ামের সালফিউরিক অ্যাসিডের দরিদ্র স্থায়িত্ব রয়েছে। এমনকি দ্রবীভূত অক্সিজেনের সাথে ঘরের তাপমাত্রায়, টাইটানিয়াম শুধুমাত্র 5% সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে। 100 ডিগ্রিতে, টাইটানিয়াম শুধুমাত্র 0.2% সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে। সালফিউরিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের ক্ষয়ের উপর ক্লোরিন একটি প্রতিরোধমূলক প্রভাব ফেলে, তবে 90 ডিগ্রি এবং 50% সালফিউরিক অ্যাসিড ঘনত্বে, ক্লোরিন টাইটানিয়ামের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে এবং এমনকি আগুনের কারণ হয়। সালফিউরিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বায়ু, নাইট্রোজেন প্রবর্তন করে বা দ্রবণে অক্সিডেন্ট এবং উচ্চ-ভ্যালেন্ট ভারী ধাতু আয়ন যোগ করে উন্নত করা যেতে পারে। অতএব, সালফিউরিক অ্যাসিডে টাইটানিয়ামের ব্যবহারিক মূল্য খুব কম।
3. ক্ষার সমাধান
বেশিরভাগ ক্ষারীয় দ্রবণে টাইটানিয়ামের ভাল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। দ্রবণের ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার সাথে জারা হার বৃদ্ধি পায়। ক্ষার দ্রবণে অক্সিজেন, অ্যামোনিয়া বা কার্বন ডাই অক্সাইড উপস্থিত থাকলে টাইটানিয়ামের ক্ষয় ত্বরান্বিত হবে। হাইড্রোজেন অক্সাইড ধারণকারী ক্ষার দ্রবণে, টাইটানিয়ামের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব কম। যাইহোক, সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা পটাসিয়াম হাইড্রোক্সাইডের চেয়ে ভালো, এবং উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-ঘনত্বের সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণেও এর শক্তিশালী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, 130 ডিগ্রীতে 73% সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড দ্রবণে টাইটানিয়ামের ক্ষয়ের হার মাত্র 0.18 মিমি/এ। টাইটানিয়াম অন্যান্য ধাতু থেকে আলাদা যে এটি সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড দ্রবণে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং তৈরি করবে না, তবে দীর্ঘমেয়াদী এক্সপোজার হাইড্রোজেন ক্ষয় সৃষ্টি করতে পারে। অতএব, কস্টিক সোডা এবং অন্যান্য ক্ষারীয় দ্রবণে টাইটানিয়ামের ব্যবহারের তাপমাত্রা 93.33 ডিগ্রির কম বা সমান হওয়া উচিত।
4. ক্লোরিন
ক্লোরিনে টাইটানিয়ামের স্থায়িত্ব নির্ভর করে ক্লোরিনে থাকা পানির উপর। যাইহোক, এটি শুষ্ক ক্লোরিনে জারা-প্রতিরোধী নয় এবং জ্বলন ঘটার ঝুঁকি রয়েছে। অতএব, ক্লোরিন ব্যবহার করার সময় টাইটানিয়াম উপকরণগুলিকে অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট জলের উপাদান বজায় রাখতে হবে। ক্লোরিনে টাইটানিয়াম প্যাসিভেটেড রাখার জন্য প্রয়োজনীয় জলের উপাদানগুলি ক্লোরিনের চাপ, প্রবাহের হার এবং তাপমাত্রার মতো কারণগুলির সাথে সম্পর্কিত।
5. জৈব মিডিয়া
টাইটানিয়ামের গ্যাসোলিন, টলুইন, ফেনল, ফর্মালডিহাইড, ট্রাইক্লোরোইথেন, অ্যাসিটিক অ্যাসিড, সাইট্রিক অ্যাসিড, মনোক্লোরোএসেটিক অ্যাসিড ইত্যাদিতে উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। ফুটন্ত বিন্দুতে এবং স্ফীতি ছাড়াই, 25% এর নিচে ফর্মিক অ্যাসিডে টাইটানিয়াম মারাত্মকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। অ্যাসিটিক অ্যানহাইড্রাইডযুক্ত দ্রবণগুলিতে, টাইটানিয়াম শুধুমাত্র সামগ্রিকভাবে মারাত্মকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হবে না বরং পিটিং ক্ষয়ও তৈরি করবে। জৈব সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার সম্মুখীন হওয়া অনেক জটিল জৈব মিডিয়ার জন্য, যেমন প্রোপিলিন অক্সাইড, ফেনল, অ্যাসিটোন, ক্লোরোএসেটিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য রাসায়নিক মিডিয়ার উৎপাদনে, টাইটানিয়ামের স্টেইনলেস স্টীল এবং অন্যান্য কাঠামোগত উপকরণগুলির চেয়ে ভাল জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
2. টাইটানিয়ামের বেশ কিছু স্থানীয় জারা বৈশিষ্ট্য
6. ফাটল জারা টাইটানিয়ামের ফাটলের ক্ষয়ের জন্য বিশেষভাবে শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং ফাটলের ক্ষয় শুধুমাত্র কয়েকটি রাসায়নিক মাধ্যমে ঘটে। টাইটানিয়ামের ফাটল জারা তাপমাত্রা, ক্লোরাইডের ঘনত্ব, পিএইচ মান এবং ফাটলের আকারের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। প্রাসঙ্গিক তথ্য অনুসারে, ভেজা ক্লোরিনের তাপমাত্রা 85 ডিগ্রির বেশি হলে ফাটল জারা হওয়ার সম্ভাবনা থাকে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু কারখানা টাইটানিয়াম কুলারে প্রবেশের আগে ভেজা ক্লোরিন গ্যাসকে সরাসরি 65-70 ডিগ্রী ঠান্ডা করার জন্য একটি প্যাকড টাওয়ার ব্যবহার করে যাতে ফাটলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হয় এবং এর প্রভাবও উল্লেখযোগ্য। অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে তাপমাত্রা হ্রাস করা ফাটল ক্ষয় রোধ করার অন্যতম কার্যকর উপায়। উচ্চ-তাপমাত্রার সোডিয়াম ক্লোরাইড দ্রবণেও টাইটানিয়াম ফাটলের ক্ষয় হয়েছে। সংক্ষেপে, ফাটলের ক্ষয় প্রবণ অংশ এবং উপাদানগুলির জন্য, যেমন সিলিং পৃষ্ঠ, টিউব শীট এবং টিউবের মধ্যে সম্প্রসারণ জয়েন্ট, প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার, টাওয়ার প্লেট এবং টাওয়ার বডিগুলির মধ্যে যোগাযোগের অংশ এবং টাওয়ারে ফাস্টেনার, টাইটানিয়াম অ্যালয় যেমন Ti{{ 4}}.2Pd ব্যবহার করা উচিত। ডিজাইনের সময় ফাঁক এবং স্থবির এলাকাগুলি এড়ানো উচিত। উদাহরণস্বরূপ, টাওয়ারগুলিতে ফাস্টেনারগুলি যতটা সম্ভব বোল্টের সাথে সংযুক্ত করা উচিত। টিউব শীট এবং টিউবগুলির সম্প্রসারণ জয়েন্ট এবং সিলিং ঢালাই কাঠামো সাধারণ সম্প্রসারণ জয়েন্টগুলির চেয়ে ভাল। ফ্ল্যাঞ্জ সিলিং পৃষ্ঠের জন্য, অ্যাসবেস্টস প্যাড ব্যবহার করা উচিত নয় এবং পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন ফিল্ম-মোড়ানো অ্যাসবেস্টস প্যাড ব্যবহার করা উচিত।
7. উচ্চ-তাপমাত্রার ক্ষয়
টাইটানিয়ামের উচ্চ-তাপমাত্রার জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা মাঝারি বৈশিষ্ট্য এবং তার নিজস্ব পৃষ্ঠের অক্সাইড ফিল্মের কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে। টাইটানিয়ামকে 426 ডিগ্রি পর্যন্ত বায়ু বা অক্সিডাইজিং বায়ুমণ্ডলে একটি কাঠামোগত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে প্রায় 250 ডিগ্রিতে, টাইটানিয়াম উল্লেখযোগ্যভাবে হাইড্রোজেন শোষণ করতে শুরু করে। সম্পূর্ণ হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে, তাপমাত্রা 316 ডিগ্রির উপরে উঠলে, টাইটানিয়াম হাইড্রোজেন শোষণ করে এবং ভঙ্গুর হয়ে যায়। অতএব, বিস্তৃত পরীক্ষা ছাড়া, 330 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা সহ রাসায়নিক সরঞ্জামগুলিতে টাইটানিয়াম ব্যবহার করা উচিত নয়। হাইড্রোজেন শোষণ এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য বিবেচনা করে, সমস্ত-টাইটানিয়াম চাপবাহী জাহাজের অপারেটিং তাপমাত্রা 250 ডিগ্রির বেশি হবে না এবং তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য টাইটানিয়াম টিউবের অপারেটিং তাপমাত্রার উপরের সীমা প্রায় 316 ডিগ্রি।
8. স্ট্রেস জারা
কয়েকটি স্বতন্ত্র মিডিয়া ব্যতীত, শিল্প খাঁটি টাইটানিয়ামের স্ট্রেস জারা প্রতিরোধের দুর্দান্ত প্রতিরোধ রয়েছে এবং স্ট্রেস জারার কারণে টাইটানিয়াম সরঞ্জামের ক্ষতি হওয়ার ঘটনা এখনও বিরল। ইন্ডাস্ট্রিয়াল প্যাসিভ টাইটানিয়াম শুধুমাত্র মিডিয়াতে স্ট্রেস জারা তৈরি করে যেমন ফিউমিং নাইট্রিক অ্যাসিড, নির্দিষ্ট মিথানল দ্রবণ বা নির্দিষ্ট হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণ, উচ্চ-তাপমাত্রা হাইপোক্লোরিট, 300-450 ডিগ্রি তাপমাত্রায় গলিত লবণ বা NaCl-যুক্ত বায়ুমণ্ডল, কার্বন ডাইসালফাইড, n-হেক্সেন এবং শুকনো ক্লোরিন। নাইট্রিক অ্যাসিডের ক্ষয় ক্র্যাকিংয়ের চাপে টাইটানিয়ামের প্রবণতা ধীরে ধীরে NO2 সামগ্রী বৃদ্ধি এবং জলের পরিমাণ হ্রাসের সাথে বৃদ্ধি পায়। টাইটানিয়ামের স্ট্রেস জারা প্রবণতা 20% ফ্রি NO2 ধারণ করে অ্যানহাইড্রাস নাইট্রিক অ্যাসিডে সর্বোচ্চ পৌঁছে যায়। যখন ঘনীভূত নাইট্রিক অ্যাসিড 6-এর বেশি থাকে। 98% ঘনীভূত নাইট্রিক অ্যাসিডে টাইটানিয়াম সরঞ্জাম ব্যবহার করার সময় আমার দেশে গুরুতর স্ট্রেস জারা এবং বিস্ফোরণ ঘটেছে। শিল্প খাঁটি টাইটানিয়াম 10% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্রবণে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য সংবেদনশীল এবং টাইটানিয়াম 0.4% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড প্লাস মিথানল দ্রবণে স্ট্রেস জারা তৈরি করে। সংক্ষেপে, যদিও টাইটানিয়ামের কিছু বিশেষ মিডিয়াতে স্ট্রেস জারা ক্ষতি রয়েছে, অন্যান্য ধাতুর তুলনায়, টাইটানিয়ামের স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের ভাল প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে; টাইটানিয়ামের অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলিতে শক্তিশালী জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং এটি অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলিতে একটি অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করতে পারে, তবে এটি শর্তসাপেক্ষও। আমি আশা করি আমাদের উপকরণ ব্যবহার করার সময় এটি আপনার জন্য সহায়ক হবে।
