Korozijska odpornost nerjavečega jekla na žveplovo kislino

Vsebina

• Lastnosti nerjavečega jekla
• Anodne vs. Katodne elektrode
• Učinki korozije
• Lastnosti žveplove kisline
• Stopnje in odpornost nerjavečega jekla

Z le nekaj izjemami - zlato, paladij in platina - vse kovine korodirajo. To vključuje nerjaveče jeklo. Pogosta napačna predpostavka je, da je nerjavno jeklo 100-odstotno odporno proti koroziji, kot pojasnjuje eStainlessSteel.com. Medtem ko je njegova korozijska odpornost neverjetna, bo nerjavno jeklo pod določenimi pogoji korodiralo. Preprosto je določiti, kaj je potrebno, da se to zgodi - in se mu potem izogniti - z razumevanjem razlogov, zakaj ima nerjavno jeklo tako močno odpornost proti koroziji.

Lastnosti nerjavečega jekla

Sposobnost nerjavečega jekla, da se upira koroziji, izvira iz kroma v kovini. Nerjaveče jeklo vsebuje 10 ½ odstotka kroma, ki reagira s kisikom in tako ustvari zaščitno pregrado ali zaščitni film. Ta krom ima sloj 130 angstroma - ali milijoninke centimetra - glede na WorldStainless.org. Dva dejavnika, ki prispevata k trdnosti te zaščitne, pasivne plasti kroma, sta temperatura in razpoložljivost kisika. Povečanje toplote plast oslabi in krom mora reagirati s kisikom, da ustvari zaščitno plast.

Anodne vs. Katodne elektrode

Žveplova kislina se običajno imenuje baterijska kislina. Anodni konec akumulatorja je jedko, medtem ko je katodni konec pasiven in ne pride do korozije. Ta korozija se zgodi, ko se v isti elektrolitni sredini vneseta dve različni kovini. Elektrolit, znan tudi kot korodant, je vsaka tekočina, ki lahko prenaša električni tok; to vključuje vodo, kot ponazarja galvanska korozijska shema s spletnega mesta ThelenChannel.com.

Učinki korozije

••• Thinkstock / Comstock / Getty Images

Obstaja osem vrst korozije kovin, kot jih opisuje eStainlessSteel.com. Enoten napad ali splošna korozija se zgodi s celotnim razpadom zaščitnega filma na površini kovine. Korozija škripca je običajno v razpokah, kjer je kisik omejen, in v okoljih z nizkim pH, kot je morska voda. Pitanje nastane, ko se vstopi v zaščitno plast nerjavečega jekla, kar ustvari anodno mesto. Galvanska korozija se zgodi, ko sta v elektrolitni okolici vstavljeni dve različni kovini; katoda odstrani kovino iz anode. Intergranularna korozija povzroča toploto; ogljik v jeklu uporablja krom za ustvarjanje kromovega karbida in s tem oslabi zaščito okoli ogrevanega območja. Selektivno luženje je vrsta korozije, pri kateri bo tekočina med demineralizacijo ali deionizacijo preprosto odstranila kovino. Erozijo povzroči abrazivna tekočina, ki teče mimo kovine z veliko hitrostjo in odstranjuje njen zaščitni sloj. Napetostna korozija ali kloridna stresna korozija se pojavi, ko se pojavijo razpoke, medtem ko je kovina pod nateznimi napetostmi.

Lastnosti žveplove kisline

••• Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images

Žveplova kislina je v vodi zelo jedka, čeprav ima slab elektrolit zaradi dejstva, da se bo zelo malo disociiralo na ione, v skladu z opisom žveplove kisline Chemical Land 21. Kot pojasnjuje British Association of Stainless Steel (BSSA), koncentracija kisline določa njeno jedko učinkovitost. Večina vrst nerjavečega jekla se lahko upira nizkim ali visokim koncentracijam, vendar bo kovino napadla pri vmesnih temperaturah. Na koncentracijo vpliva temperatura.

Stopnje in odpornost nerjavečega jekla

Obstajajo različne vrste nerjavečega jekla in vsaka se proti koroziji žveplove kisline razlikuje drugače, kot pojasnjuje BSSA. 18-10 nerjavno jeklo je dovzetno za hitro naraščajoče temperature. Pri sobni temperaturi se lahko upira kislini v koncentraciji 5 odstotkov. 17-25-2,5 ima prednost pred 18-10, saj lahko znova prenese do 22 odstotkov pri sobni temperaturi, naraščajoča toplota bo to jeklo neuporabna nad 60 stopinj Celzija. Duplex jeklo (2304) je bolj odporno, ko toplota narašča. Število sobnih temperatur Duplex jekel je približno enako 17-12-2,5, vendar le rahlo padejo, če toplota omogoča osem odstotkov pri 80 stopinjah Celzija. 2205 ima dovoljeno koncentracijo sobne temperature do 40 odstotkov, kar pade na 12 odstotkov pri 80 stopinjah Celzija. Superduplex jeklo nudi rahlo izboljšanje s 45 odstotki pri sobni temperaturi. 904L jeklo je bilo razvito posebej za žveplovo kislino. 904L lahko prenese celoten razpon koncentracije do 35 stopinj Celzija.