Vilka är effekterna av svavelsyra på stål?

Svavelsyra är en stark syra som kan reagera på många olika sätt och reaktionen av svavelsyra på stål kan ibland vara motsägelsefulla. Vid vissa koncentrationer kommer svavelsyra på stål att bilda ett skyddande skikt och stålet kommer att vara fint. Andra koncentrationer ger korrosion och stålet försämras långsamt. Med korroderande stål bildar svavelsyra ofta vätgas, vilket ger bättre korrosion. Låga vätgas kan leda till att stålet spåras eller varpas.

Den bästa reaktionen av svavelsyra på stål är att syran börjar skapa ett järnsulfatskikt som skyddar stålet från syran och orsakar ingen korrosion och liten metallförlust. Detta inträffar endast om svavelsyras koncentration är mellan 70 och 99,5 procent. Vid en koncentration inom detta område kan den förvaras i ett icke-skyddande och olinjat stålhölje.

Som med de flesta ämnen är den vanligaste reaktionen av svavelsyra på stål korrosion. Oavsett om koncentrationen är lägre eller högre än det säkra koncentrationsområdet kommer svavelsyra att börja korrodera stålet. Korrosionen är vanligtvis långsam, men mycket höga koncentrationer kan snabbt äta genom stålet. För att hålla svavelsyra i de säkrare koncentrationerna bör ett stålhölje fodrat med järnsulfat användas och fodret ska fyllas på vid behov om möjligt.

När svavelsyra på stål reagerar sker det mer än metallförlust. En biprodukt av denna korrosion är vätgas, som fungerar för att ta bort järnsulfatskyddsskiktet. Detta händer eftersom väte i svavelsyran frigörs för att ge plats för järnet i stål, vilket får vätgas att bli gas. Detta får stålets korrosion att påskyndas och kommer, om den inte är fixerad, att göra ytterligare korrosion oundviklig. Av detta skäl bör stålhöljet kontrolleras och skyddsskiktet fylls på ofta.

En låg nivå av vätgas kan inte döma metallen till full försämring, men den kan istället orsaka förändringar i stålets form. Om vätgaset är svagt kommer reaktionen mellan svavelsyra och stål automatiskt att ge ytterligare järnsulfat när den tar bort något av järnsulfat. Denna konstant upp och ner av korrosion, skydd och vätgas betyder att stålet typiskt kommer att spåras eller varpa i slumpmässiga riktningar. Vid denna tidpunkt är stålet ofta oanvändbart, särskilt om det fungerade som en pump för att flytta svavelsyran runt.