硫酸による腐食に影響する要因は何ですか？

硫酸による腐食は、次の3つの主な要因により発生します：温度、濃度、および材料の組成。 これらの要因は、硫酸の2つの主な特性、その活性速度と酸化速度に影響します。 活動率とは、硫酸がどれだけうまく溶解または分解するかを意味し、酸化率とは、それが電荷の変化をどれだけ簡単に引き起こし、新しい反応とより多くの腐食を引き起こすかを意味します。 金属錆は、鉄と水との反応を引き起こして酸化鉄または錆を形成する酸化の一例です。 両方の特性は硫酸による腐食を増加させ、硫酸溶液の温度と濃度の増加とともにより強力になります。

硫酸と腐食を考慮する場合、材料の種類は重要な要素を果たします。 低温で希硫酸を使用しても、有機材料は腐食しますが、金属は腐食しません。 皮膚などの炭素ベースの材料は、有機組成のた​​め、硫酸にさらされると激しく腐食します。 酸熱傷は実際には熱い火で溶けるようなものです。 炭素は二酸化炭素に変化し、熱は有機物質に閉じ込められた水と混合する硫酸から発生します。 この水分の除去、つまり脱水は、細胞の水が引き裂かれ、その過程で細胞を破壊するため、腐食を引き起こします。

硫酸の活性率と酸化率は温度の影響を受けます。 熱が増えると、溶解して反応を起こす力が強くなります。 したがって、より多くの腐食。 金属の場合、十分な酸が分解できないため、希硫酸では酸化は起こりません。 これは、硫酸にはほとんどの酸化反応が金属で発生するために分離する必要がある2つの水素原子があるためです。 低熱と低濃度の同じ条件下では、ほとんどの金属は腐食しませんが、硫酸は高温で非常に腐食性になります。

華氏212度（摂氏100度）を超えると、濃硫酸が自動的に別の水素原子を放出し始め、両方の水素原子が解放されます。 これにより酸化が起こり、金属硫酸塩と水素ガスを形成することでほとんどの金属が腐食します。 華氏302度（摂氏150度）を超えると、活動率は極端になり、硫酸による腐食は止められません。 高温の濃硫酸溶液で腐食しないように開発された合金であるタンタリンでさえ、これらの条件下で急速に腐食します。

「水を含まない」濃硫酸では奇妙な出来事が起こります。 泡の形でしか見られないこの状態では、ほとんどの金属は硫酸で腐食しにくくなります。これは、水素が水を使用して硫酸から分離または解離するためです。 水がなければ、硫酸はその酸化能力を失い、腐食は酸活性によってのみ引き起こされます。これは依然として非常に高いですが、水が利用できない材料には影響しません。 硫酸がさまざまな産業で毎日使用されている理由の1つは、製品や材料から水分を除去するためです。 濃硫酸にさらされると、ほとんどすべての含水物質、さらには砂糖の結晶がより脱水になります。