Resistenza dell'acciaio inossidabile alla corrosione da parte dell'acido solforico

Autore: Gregory Harris
Data Della Creazione: 11 Aprile 2021
Data Di Aggiornamento: 1 Dicembre 2024
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Con solo poche eccezioni - oro, palladio e platino - tutti i metalli soffrono di corrosione. Questo include l'acciaio inossidabile. Un malinteso comune è che l'acciaio inossidabile è resistente alla corrosione al 100%, come spiega eStainlessSteel.com. Sebbene la sua resistenza alla corrosione sia incredibile, il materiale potrebbe corrodersi in determinate circostanze. È semplice determinare cosa serve per far sì che ciò accada, e quindi evitare, comprendendo i motivi per cui l'acciaio inossidabile ha una forte resistenza a tale corrosione.


L'Empire State Building (1931) di New York è uno dei progetti di acciaio inossidabile più famosi negli Stati Uniti (Creatas / Creatas / Getty Images)

Proprietà dell'acciaio inossidabile

La capacità dell'acciaio inossidabile di resistere alla corrosione proviene dal cromo all'interno del metallo. L'acciaio inossidabile contiene il 10,5% di cromo, che reagisce con l'ossigeno per creare una barriera o un film protettivo. Questo strato di cromo ha 130 Angstrom - o un milionesimo di centimetro di spessore - secondo WorldStainless.org. Due fattori che contribuiscono alla forza di attrazione di questo strato protettivo passivo di cromo sono la temperatura e la disponibilità di ossigeno. L'aumento del calore indebolisce lo strato e il cromo deve reagire con l'ossigeno per creare lo strato protettivo.


Elettrodi anodici vs. elettrodi catodici

L'acido solforico è comunemente indicato come acido della batteria. L'estremità dell'anodo di una batteria è corrosiva, sebbene l'estremità del catodo sia passiva e non si corroda. Questa corrosione si verifica quando due metalli diversi vengono introdotti nello stesso ambiente elettrolitico. Un elettrolita, noto anche come corrosione, è qualsiasi liquido che può passare corrente elettrica, che include l'acqua come illustra il grafico di corrosione galvanica di ThelenChannel.com.

Effetti della corrosione

Esistono otto tipi di corrosione del metallo come descritto da eStainlessSteel.com. Un attacco uniforme o corrosione generale si verifica con il collasso totale del film protettivo sulla superficie del metallo. La fessura di corrosione si trova comunemente in fessure dove l'ossigeno è limitato e in ambienti con pH basso come l'acqua di mare. Il processo si verifica quando lo strato protettivo dell'acciaio inossidabile viene penetrato creando una posizione anodica. La corrosione galvanica si verifica quando due metalli diversi sono collocati in un ambiente elettrolitico; il catodo rimuove il metallo dall'anodo.La corrosione intergranulare è indotta dal calore; il carbonio dell'acciaio utilizza il cromo per creare il carburo di cromo, indebolendo così la protezione attorno alla zona riscaldata. La lisciviazione selettiva è un tipo di corrosione in cui un fluido rimuoverà semplicemente il metallo durante la demineralizzazione o la deionizzazione. L'erosione è causata dallo scorrimento di un fluido abrasivo che passa un metallo ad alta velocità, rimuovendo il suo strato protettivo. La corrosione sotto sforzo, o cloruro da corrosione sotto sforzo, si verifica quando si verificano crepe mentre il metallo è sottoposto a trazione.


La barriera protettiva sulla superficie metallica si decompone in corrosione generale (Thinkstock / Comstock / Getty Images)

Proprietà dell'acido solforico

L'acido solforico è molto corrosivo in acqua, anche se produce un povero elettrolita dovuto al fatto che molto poco si dissocia in ioni, secondo la descrizione di Chemical Land 21 dell'acido solforico. La concentrazione dell'acido è ciò che determina la sua efficacia corrosiva, come spiega la British Stainless Steel Association (BSSA). La maggior parte dei tipi di acciaio inossidabile può sopportare alte o basse concentrazioni, ma attaccherà il metallo a temperature intermedie. La concentrazione è influenzata dalla temperatura.

Viscoso e oleoso, l'acido solforico è comunemente indicato come acido della batteria (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

Gradi e resistenza dell'acciaio inossidabile

Esistono diversi tipi di acciaio inossidabile resistente alla corrosione e ogni diverso acido solforico come spiega il BSSA. L'acciaio inossidabile 18/10 è suscettibile a temperature in rapido aumento. Può sopportare un acido con una concentrazione del 5% a temperatura ambiente. L'acciaio 17/25 / 2.5 ha un vantaggio rispetto al 18/10 in quanto può gestire ancora fino al 22% a temperatura ambiente, alzando il calore sopra i 60 ° C renderà questo acciaio inutile. L'acciaio duplex (2304) è più resistente all'aumentare del calore. I numeri di temperatura ambiente degli acciai duplex sono all'incirca uguali a quelli del 17/12 / 2.5, ma riducono solo leggermente il calore, consentendo l'8% a 80 ° C. L'acciaio 2205 ha una tolleranza di concentrazione a temperatura ambiente fino al 40% che scenderà al 12% a 80 ° C. L'acciaio Superduplex offre un leggero miglioramento con il 45% a temperatura ambiente. L'acciaio 904L è stato specificamente sviluppato per essere in grado di trattare l'acido solforico. Può gestire l'intero intervallo di concentrazione fino a 35 ° C.