Welke factoren beïnvloeden corrosie met zwavelzuur?

Corrosie met zwavelzuur treedt op vanwege drie hoofdfactoren: temperatuur, concentratie en samenstelling van materiaal. Deze factoren beïnvloeden twee hoofdeigenschappen van zwavelzuur, de activiteitensnelheid en de oxidatiesnelheid. Activiteitsnelheid betekent hoe goed zwavelzuur oplost of dingen oplost, en oxidatiesnelheid betekent hoe gemakkelijk het kan veranderen in de elektrische ladingen, wat nieuwe reacties en meer corrosie mogelijk maakt. Metaal roesten is een voorbeeld van oxidatie waardoor de reactie van ijzer met water ijzeroxide of roest vormt. Beide eigenschappen verhogen de corrosie met zwavelzuur en worden beide krachtiger met toenemende temperatuur en concentratie van de zwavelzuuroplossing.

Het type materiaal speelt een belangrijke factor bij het overwegen van zwavelzuur en corrosie. Zelfs verdund zwavelzuur bij lage temperaturen zal ervoor zorgen dat organische materialen corroderen, maar geen metalen. Koolstofgebaseerde materialen, zoals huid, zijn ernstig corrosief wanneer ze worden blootgesteld aan zwavelzuur, omdate van hun organische compositie. Zure brandwonden zijn eigenlijk als smelten in een heet vuur; De koolstof verandert in koolstofdioxide en de warmte ontstaat door het zwavelzuur zich te mengen met het water dat is opgesloten in organische stoffen. Deze verwijdering van water of uitdroging veroorzaakt corrosie omdat het water van de cellen wordt uitgehaald en ze in het proces vernietigt.

De activiteitensnelheid en oxidatiesnelheid van zwavelzuur worden beïnvloed door de temperatuur. Met meer warmte komt meer kracht om op te lossen en reacties te veroorzaken; Dus meer corrosie. Met metalen komt oxidatie niet voor bij verdund zwavelzuur omdat niet genoeg van het zuur mag uit elkaar gaan. Dit komt omdat zwavelzuur twee waterstofatomen heeft die moeten worden gescheiden om de meeste oxidatiereacties met metalen op te treden. Onder dezelfde omstandigheden, lage warmte en lage concentratie, zullen de meeste metalen niet corroderen, maar zwavelzuur kan erg wordencorrosief bij hoge temperaturen.

Boven 212 ° Fahrenheit (100 ° Celsius), begint geconcentreerd zwavelzuur automatisch een ander waterstofatoom vrij te geven, waardoor beide waterstofatomen bevrijden. Hierdoor kan oxidatie optreden, waardoor de meeste metalen worden gecorrodeerd door een metalen sulfaat en waterstofgas te vormen. Bij meer dan 302 ° Fahrenheit (150 ° Celsius) wordt de activiteitssnelheid extreem en is corrosie met zwavelzuur niet te stoppen. Zelfs tantaline, een legering die is ontwikkeld om niet te corroderen in een geconcentreerde zwavelzuuroplossing op hoge temperatuur, zal snel onder die omstandigheden corroderen.

Een bizarre gebeurtenis komt voor in "watervrije" geconcentreerd zwavelzuur. In deze toestand, alleen in een schuimvorm, ervaren de meeste metalen minder corrosie met zwavelzuur omdat de waterstof water gebruikt om te scheiden of te lossen, van het zwavelzuur. Zonder water verliezen de zwavelzuurverliezen het oxidatiemogelijkheden, en corrosie kan alleen worden veroorzaakt door zure activiteit, wat nog steeds extrisch isEmely High maar heeft geen invloed op materialen waarin geen water beschikbaar is. Een reden waarom zwavelzuur elke dag in verschillende industrieën wordt gebruikt, is het verwijderen van water uit producten en materialen. Bijna elk water bevattend materiaal, zelfs suikerkristallen, worden meer uitgedroogd wanneer het wordt blootgesteld aan geconcentreerd zwavelzuur.