Welche Faktoren beeinflussen Korrosion mit Schwefelsäure?
Korrosion mit Schwefelsäure tritt aufgrund von drei Hauptfaktoren auf: Temperatur, Konzentration und Zusammensetzung des Materials. Diese Faktoren beeinflussen zwei Haupteigenschaften von Schwefelsäure, seine Aktivitätsrate und Oxidationsrate. Die Aktivitätsrate bedeutet, wie gut Schwefelsäure sich auflöst oder die Dinge niederbricht, und die Oxidationsrate bedeutet, wie leicht sie Änderungen der elektrischen Ladungen verursachen kann, was neue Reaktionen und mehr Korrosion ermöglicht. Metallrosting ist ein Beispiel für eine Oxidation, wodurch die Reaktion von Eisen mit Wasser zu Eisenoxid oder Rost führt. Beide Eigenschaften erhöhen die Korrosion mit Schwefelsäure und beide werden mit zunehmender Temperatur und Konzentration der Schwefelsäurelösung stärker. Selbst verdünnte Schwefelsäure bei niedrigen Temperaturen führen dazu, dass organische Materialien korrodieren, jedoch nicht Metalle. Materialien auf Kohlenstoffbasis wie die Haut sind stark korrosiv, wenn sie Schwefelsäure ausgesetzt sind, weile ihrer organischen Komposition. Säureverbrennungen sind tatsächlich wie das Schmelzen in einem heißen Feuer; Der Kohlenstoff wechselt zu Kohlendioxid, und die Wärme entwickelt sich aus dem Schwefelsäuremisch mit dem in organischen Substanzen eingeschlossenen Wasser. Diese Entfernung von Wasser oder Dehydration verursacht Korrosion, da das Wasser der Zellen herausgerissen wird, wodurch sie zerstört wird.
Die Aktivitätsrate und Oxidationsrate von Schwefelsäure werden durch die Temperatur beeinflusst. Mit mehr Wärme erfolgt mehr Leistung, um sich aufzulösen und Reaktionen zu verursachen; So mehr Korrosion. Bei Metallen tritt die Oxidation nicht mit verdünntem Schwefelsäure auf, da nicht genug von der Säure aufteilen kann. Dies liegt daran, dass Schwefelsäure zwei Wasserstoffatome aufweist, die für die meisten Oxidationsreaktionen bei Metallen getrennt werden müssen. Unter den gleichen Bedingungen, bei geringer Wärme und geringer Konzentration werden die meisten Metalle nicht korrodieren, aber Schwefelsäure kann sehr werdenbei hohen Temperaturen korrosiv.
über 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius), konzentrierte Schwefelsäure beginnt automatisch ein anderes Wasserstoffatom, wodurch beide Wasserstoffatome befreit werden. Dies ermöglicht eine Oxidation, die die meisten Metalle korrodiert, indem sie ein Metallsulfat und Wasserstoffgas bilden. Bei mehr als 302 ° Fahrenheit (150 ° Celsius) wird die Aktivitätsrate extrem und die Korrosion mit Schwefelsäure ist nicht aufzuhalten. Selbst Tantalin, eine Legierung, die entwickelt wurde, um nicht in einer mit hohen Temperatur konzentrierten Schwefelsäurelösung zu korrodieren, wird unter diesen Bedingungen schnell korrodieren.
Ein bizarres Ereignis tritt in „wasserfreien“ konzentrierten Schwefelsäure auf. In diesem Zustand, das nur in Schaumform zu finden ist, haben die meisten Metalle weniger Korrosion mit Schwefelsäure, da der Wasserstoff Wasser verwendet, um sich von der Schwefelsäure zu trennen oder zu disassoziieren. Ohne Wasser, die Schwefelsäureverluste IT -Oxidationsfähigkeiten, und Korrosion kann nur durch Säureaktivität verursacht werden, was noch extrem istemyy hoch, wirkt sich jedoch nicht auf Materialien aus, bei denen kein Wasser verfügbar ist. Ein Grund, warum in verschiedenen Branchen jeden Tag Schwefelsäure verwendet wird, ist das Entfernen von Wasser aus Produkten und Materialien. Fast jedes wasserhaltige Material, sogar Zuckerkristalle, werden dehydrativer, wenn sie konzentrierter Schwefelsäure ausgesetzt werden.