Kādi faktori ietekmē koroziju ar sērskābi?

Korozija ar sērskābi notiek trīs galveno faktoru dēļ: temperatūra, koncentrācija un materiāla sastāvs. Šie faktori ietekmē divas galvenās sērskābes īpašības, tās aktivitātes ātrumu un oksidācijas ātrumu. Aktivitātes līmenis nozīmē, cik labi sērskābe izšķīst vai sadalās, un oksidācijas ātrums nozīmē to, cik viegli tā var izraisīt izmaiņas elektriskajos lādiņos, kas nodrošina jaunas reakcijas un lielāku koroziju. Metāla rūsēšana ir oksidācijas piemērs, kas izraisa dzelzs reakciju ar ūdeni, veidojot dzelzs oksīdu vai rūsu. Abas īpašības palielina koroziju ar sērskābi un abas kļūst spēcīgākas, palielinoties temperatūrai un sērskābes šķīduma koncentrācijai.

Materiāla veidam ir svarīgs faktors, ņemot vērā sērskābi un koroziju. Pat atšķaidīta sērskābe zemā temperatūrā izraisīs organisko materiālu koroziju, bet ne metālu koroziju. Oglekļa materiāli, piemēram, āda, to organiskā sastāva dēļ ir ļoti kodīgi, ja tie tiek pakļauti sērskābes iedarbībai. Skābes apdegumi patiesībā ir kā kušana karstā ugunī; ogleklis mainās uz oglekļa dioksīdu, un siltums rodas no sērskābes sajaukšanās ar ūdeni, kas ir notverts organiskajās vielās. Šī ūdens noņemšana vai dehidratācija izraisa koroziju, jo šūnu ūdens tiek izvilkts, iznīcinot šūnas.

Sērskābes aktivitātes ātrumu un oksidācijas ātrumu ietekmē temperatūra. Ar lielāku siltumu rodas vairāk spēka izšķīst un izraisīt reakcijas; līdz ar to lielāka korozija. Ar metāliem oksidēšanās nenotiek ar atšķaidītu sērskābi, jo netiek ļauts sadalīties pietiekami daudz skābes. Tas ir tāpēc, ka sērskābē ir divi ūdeņraža atomi, kas ir jāatdala, lai lielākā daļa oksidācijas reakciju notiktu ar metāliem. Tādos pašos apstākļos, zemā karstumā un zemā koncentrācijā, lielākā daļa metālu nerūsīs, bet sērskābe var kļūt ļoti kodīga augstā temperatūrā.

Virs 212 ° Fārenheita (100 ° C) koncentrēta sērskābe sāk automātiski atbrīvot citu ūdeņraža atomu, atbrīvojot abus ūdeņraža atomus. Tas ļauj notikt oksidācijai, kas korodē lielāko daļu metālu, veidojot metāla sulfātu un ūdeņraža gāzi. Pie vairāk nekā 302 ° Fārenheita (150 ° C) aktivitātes ātrums kļūst ārkārtējs, un korozija ar sērskābi ir neapturama. Pat tantalīns, sakausējums, kas izstrādāts, lai nerūsētu augstas temperatūras koncentrētā sērskābes šķīdumā, šādos apstākļos ātri korodēs.

Dīvains notikums notiek “bezūdens” koncentrētā sērskābē. Šādā stāvoklī, kas atrodams tikai putu formā, lielākajai daļai metālu ir mazāka sērskābes korozija, jo ūdeņradis izmanto ūdeni, lai atdalītu vai atdalītu no sērskābes. Bez ūdens sērskābe zaudē oksidācijas spējas, un koroziju var izraisīt tikai skābes aktivitāte, kas joprojām ir ārkārtīgi augsta, bet neietekmē materiālus, kuros nav pieejams ūdens. Viens no iemesliem, kāpēc sērskābi katru dienu izmanto dažādās nozarēs, ir ūdens noņemšana no produktiem un materiāliem. Gandrīz jebkurš ūdeni saturošs materiāls, pat cukura kristāli, tiek vairāk dehidrēts, ja tiek pakļauts koncentrētai sērskābei.