Hvad er virkningerne af svovlsyre på stål?

Svovlsyre er en stærk syre, der er i stand til at reagere på mange forskellige måder, og reaktionen af ​​svovlsyre på stål kan undertiden være modstridende. Ved visse koncentrationer danner svovlsyre på stål et beskyttende lag, og stålet vil være fint. Andre koncentrationer giver korrosion, og stålet vil langsomt forringes. Med korroderende stål danner svovlsyre ofte brintgas, der fremmer korrosionen. Lave niveauer af brintgas kan få stålet til at rille eller fordreje.

Den bedste reaktion af svovlsyre på stål er, at syren begynder at skabe et jernsulfatlag, der beskytter stålet mod syren og forårsager ingen korrosion og lidt metalltab. Dette vil kun ske, hvis svovlsyre koncentrationen er mellem 70 og 99,5 procent. Ved en koncentration i dette område kan det opbevares i et ikke-beskyttende og uforet stålkabinet.

Som med de fleste stoffer er den mere almindelige reaktion af svovlsyre på stål korrosion. Uanset om koncentrationen er lavere eller højere end det sikre koncentrationsområde, begynder svovlsyre at korrodere stålet. Korrosionen er typisk langsom, men meget høje koncentrationer kan hurtigt spise gennem stålet. For at holde svovlsyre i de sikrere koncentrationer skal der anvendes en stålkasse foret med jernsulfat, og foringen skal om nødvendigt genopfyldes efter behov.

Når svovlsyre på stål reagerer, forekommer der mere end metalltab. Et biprodukt af denne korrosion er brintgas, der fungerer til at fjerne jernsulfatbeskyttelseslaget. Dette sker, fordi brintet i svovlsyren frigøres for at gøre plads til jernet i stål, hvilket får brintet til at blive gas. Dette får stålets korrosion til at fremskynde og vil, hvis den ikke er fastgjort, gøre yderligere korrosion uundgåelig. Af denne grund skal stålkassen kontrolleres, og beskyttelseslaget påfyldes ofte.

Et lavt niveau af brintgas dæmper måske ikke metallet til fuld forringelse, men det kan i stedet forårsage ændringer i stålets form. Hvis hydrogengassen er svag, når den fjerner noget af jernsulfat, vil reaktionen mellem svovlsyre og stål automatisk give yderligere jernsulfat. Denne konstante op og ned af korrosion, beskyttelse og brintgas betyder, at stålet typisk vil rille eller fordreje i tilfældige retninger. På dette tidspunkt er stålet ofte ubrugelig, især hvis det fungerede som en pumpe til at flytte svovlsyren rundt.