какая кислота разъедает металл мгновенно

Какая кислота быстро разъедает металл

Коррозия металла в кислотах – это его разрушение при взаимодействии с концентрированными или разведенными кислотами. Часто такие разрушения встречаются на химических производствах и других сферах деятельности человека. Слабые кислотные растворы могут создавать даже некоторые продукты питания, и непокрытый металл, соприкасающийся с ними, будет коррозировать. То, как себя поведет металлический предмет при контакте с кислотой, зависит от его способности пассивироваться. Процесс коррозии металлов в кислотах проходит с выделением водорода.

Рассмотрим более подробно случаи коррозии металла в кислотах разного происхождения.

Коррозия металлов в соляной кислоте

Соляная кислота является очень агрессивной по отношению к металлам. В большей степени это обуславливается содержанием в ней ионов Cl-. Даже коррозионно-стойкие стали подвергаются разрушению, когда концентрация кислоты выше среднего. Если же раствор достаточно сильно разбавлен, такие стали коррозии не подвергаются.

Коррозия никеля в серной кислоте не протекает даже в случаях, когда достигается температура кипения. В присутствии трехвалентного железа, хлоридов, других окислителей никель и его сплавы начинают разрушаться.

Низколегированная аустенитная сталь при комнатной температуре и концентрации соляной кислоты в 0,2 – 1% подвергается коррозии со скоростью 24 г/(м2•сут).

Травление в водных растворах кислот

Среди металлов по количеству подлежащей удалению окалины, в особенности перед горячими методами покрытий, первое место занимают железо и низколегированные стали. Основными травителями для удаления с них окалины являются серная и соляная кислоты. Каждая из этих кислот имеет свои преимущества и недостатки как технического, так и экономического характера. В трудах IV Международной конференции ассоциации по горячему цинкованию указывается, что из 22 английских фирм только одна осуществляет травление в серной кислоте, все остальные — в соляной, а в трудах V конференции той же организации, которая проходила в 1958 г. в Бельгии и Голландии, в качестве травителя рассматривалась только соляная кислота. Таким образом, можно считать, что по крайней мере на крупных предприятиях для удаления окалины имеется тенденция к преимущественному применению соляной кислоты. Указывается также на возможность травления соляной кислотой в замкнутом цикле, при котором расход кислоты определяется не столько реакциями, растворения окислов, сколько механическим уносом и остатком в отработанном растворе при регенерации.

При взаимодействии окисленного железа с разбавленными растворами кислот происходит растворение окислов и металлического железа. С растворами соляной кислоты протекают следующие реакции: FeO + 2НCl → FeCl2 + H2O, Fe2O3 + 6НCl → 2FeCl3 + 3H20, Fe3O4 + 8НCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O, Fe + 2HCl → FeCl2 + 2H, 2FeCl3 + 2H → 2FeCl2 + 2HCl, 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2.

Аналогично протекают реакции с серной кислотой.

Из этих реакций с наибольшей скоростью протекают реакция растворения металлического железа с выделением водорода и реакция растворения закиси железа.

Процессы травления окисленного железа путем непосредственного воздействия на него растворов кислот без применения электрического тока от внешнего источника принято называть химическим травлением, в отличие от электрохимического, которое осуществляется с применением электрического тока из внешней сети. Между тем есть основание считать, что так называемые химические методы травления по существу являются электрохимическими. С этой точки зрения имеются основания допускать, что в серной кислоте электрохимические процессы выражены более отчетливо, чем в соляной. Об этом можно судить по относительной скорости растворения железа и его окислов в соляной (табл. 5) и серной кислотах различной концентрации.
Таблица 5. Растворимость Fe, FeO и Fe2O3 в соляной кислоте

Из данных табл. 5 видно, что растворимость металлического железа в соляной кислоте любой концентрации больше растворимости его окислов, растворимость закиси железа больше, чем растворимость окиси и с повышением концентрации соляной кислоты скорость растворения его окислов возрастает в большей степени, чем скорость растворения металлического железа.

В серной кислоте наблюдаются другие соотношения между скоростью травления металлического железа и его окислов. Так, в 10%-ной H2SO4 при 40° С из 100 г вещества растворителя 97,7 г Fe, 0,9 г Fe2O3 и 1,4 FeO, т. е. в 10%-ной H2SO4 металлического железа растворяется примерно в 70 раз больше, чем FeO, а в 10%-ной НCl — только в 10 раз. Такое соотношение говорит о неодинаковом электрохимическом механизме растворения окалины в соляной и серной кислотах. Можно допустить, что растворяющееся с большей скоростью в серной кислоте металлическое железо выделяет такое количество водорода, которое способствует взрыхлению окалины и механическому отделению ее от основы. Fe3O4 представляет собой полупроводник и в контакте с металлическим железом в разбавленной H2SO4 возникает э. д. с. порядка 0,8—1,0 В при плотности тока 2 мА/см2. Выделяющийся на магнетитовом катоде водород восстанавливает Fe3O4 до FeO и Fe, которые значительно легче растворяются в кислотах.

Fe2O3 — плохой проводник электрического тока и не может рассматриваться подобно магнетиту как катод л короткозамкнутом элементе. Больше того, этот окисел образует тонкую пленку, затрудняющую доступ кислоты к железу и, следовательно, тормозит работу гальванического элемента.

Fe (анодные участки) (катодные участки) окалина (катод)

Отслаивание окалины происходит в результате восстановления окислов железа до легкорастворяющейся в кислоте закиси железа, нарушения сцепления окислов с основным металлом после растворения закиси железа, а также из-за механического воздействия газообразного водорода, выделяющегося на поверхности стали. В результате соприкосновения электролита с металлом, находящимся под слоем окалины, выделяется газообразный водород. Следовательно, разряд ионов водорода на окалине невозможен. Он начинает выделяться только после проникновения электролита к основному металлу, причем главным образом в результате работы микропар. Концентрация и температура кислоты оказывают существенное влияние на скорость травления, однако отношении серной и соляной кислот они сказываются по-разному. В серной кислоте более сильное влияние оказывает повышение температуры; в соляной кислоте температура сказывается меньше, да и повышать ее из-за летучести кислоты выше 35—40° С нельзя. Так, например, скорость травления в 3%-ном растворе серной кислоты при 80° С в 10 раз больше, чем в 8%-ном растворе при 20° С. С повышением концентрации H2SO4 до 25%-ной скорость травления достигает максимума, после чего она уменьшается. При одинаковой концентрации скорость травления в соляной кислоте больше, чем в серной.

Кроме того, необходимо считаться с замедляющим действием солей железа в травильном растворе. Так, при повышении содержания FeSO4 от 50 до 200 г/л продолжительность травления в 5%-ной H2SO4 изменяется от 190 до 440 мин.

Коррозия металлов в органических кислотах

Самой сильной среди органических кислот является уксусная. В яблочной, бензойной, пикриновой, олеиновой, винной, стеариновой кислотах даже при больших температурах (выше 100°С) коррозионно-стойкие стали отличаются высокой устойчивостью. При контакте металлов с муравьиной кислотой образуются питтинги (особенно при увеличении температуры). Глубина их даже больше, чем в уксусной кислоте.

В органических кислотах высокой устойчивостью обладает алюминий, т.к. на его поверхности присутствует защитная пленка труднорастворимых окислов.

Щавелевая, себациновая, лимонная и молочная кислоты вызывают коррозию сталей только при больших концентрациях. В них устойчивы хромистые стали с добавками молибдена.

Коррозия металлов в азотной кислоте

Азотная кислота обладает агрессивным воздействием по отношению ко многим металлам. Малоуглеродистые стали не обладают достаточной устойчивостью в растворах азотной кислоты. Кроме того, при повышении концентрации HNO3 до 35 – 40% (при данных концентрациях сталь переходит в пассивное состояние) коррозия малоуглеродистых сталей в азотной кислоте увеличивается. При концентрации азотной кислоты близкой к 100% пассивное состояние нарушается. Азотная кислота является окислителем. При коррозии железа катодными деполяризаторами являются молекулы азотной кислоты и нитрат-ионы. Устойчивость в азотной кислоте хромистых сталей повышается, если в их состав вводить никель и молибден. Коррозионное разрушение сталей в азотной кислоте происходит по границам зерен. На алюминий слабое влияние оказывают пары азотной кислоты или растворы с концентрацией более 80%. При нормальной температуре алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью в азотной кислоте. Скорость коррозии алюминия в азотной кислоте возрастает при постоянном перемешивании и присутствии в растворе хлорид-ионов.

Как убрать ржавчину с металла

Хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте. Соляная и серная кислоты растворяют свинец лишь при нагревании.

Switch to English регистрация. Телефон или email. Чужой компьютер.

Растворяется в уксусной кислоте. Растворяется в азотной кислоте с образованием растворимой селенистой кислоты H 2 SeO 3. Легко растворяется в азотной кислоте; при нагревании растворяется в концентрированной серной кислоте. Нерастворимо в соляной, а также на холоду в серной кислотах.

Коррозия металлов в серной кислоте

При концентрации серной кислоты около 50 – 55% поверхность железа переходит в пассивное состояние. Далее с повышением температуры и концентрации серной кислоты поверхность железа становится активной (наблюдается коррозия железа в серной кислоте).

В растворах серной кислоты, как и в других кислотах, на скорость коррозии железа большое влияние оказывает природа анионов. Это связано с торможением катодного и анодного процессов и их адсорбцией на поверхности металла.

Я.М. Колотыркин развил представления, что на анодное растворение железа оказывают влияние анионы. Это связано с образование комплекса:

Fe + H2O ↔ Fe(OH-)адс. + H+;

Fe(OH-)адс ↔ Fe(OH)адс + e-;

Fe(OH)адс + HSO4- →FeSO4 + H2O + e-;

Fe(OH)адс + SO42- → FeSO4 + OH- + e-;

Из вышеперечисленных уравнений понятно, что скорость анодного процесса возрастает с увеличением концентрации ионов HSO4- и SO42-. С поверхности железа сульфат ионы вытесняются хлорид ионами, но до определенной концентрации ионов хлора, скорость протекания анодного процесса замедляется.

В 95 – 98% серной кислоте при нормальной температуре хорошей устойчивостью обладают хромистые стали (с содержанием хрома около 17%) с небольшой добавкой молибдена или без него. В таких условиях (при большой концентрации серной кислоты) стоек также алюминий и углеродистые стали. Чистый алюминий (99,5%) более устойчив в серной кислоте, чем его сплавы, в состав которых не входит медь. Скорость коррозии алюминия в серной кислоте (и его сплавов) при повышении температуры с 20°С до 98°С увеличивается с 8 до 24 г/(м2•сут). Коррозионно-стойкие стали в 5-ти или 20-% растворе при температуре кипения серной кислоты устойчивы только в присутствии ингибиторов коррозии.

При обычной температуре в серной кислоте коррозия меди практически не наблюдается. А при повышении температуры до 100°С процесс разрушения интенсифицируется. В 25% растворе серной кислоты, повышенном давлении и температуре близкой к 200°С медь быстро разрушается.

Латунь не обладает коррозионной стойкостью в растворах серной кислоты любых концентраций даже при комнатной температуре. Устойчивость латуней к разрушению в серной кислоте можно только повысить введением в раствор 30% соли CuSO4•5H2O.

Как заржавить металл

1. Убедитесь, что металл, с которым вы работаете, ржавеет. Ржавеют только металлы, содержащие железо, а некоторые сплавы железа ржавеют медленно или вовсе не ржавеют. Нержавеющую сталь, сплав железа и хрома очень трудно заржавить. Чугун или кованое железо ржавеют лучше. 2. Налейте немного хлористоводородной кислоты в пластиковую бутылку. Раствор хлороводородной кислоты в низких концентрациях широкодоступен в хозяйственных магазинах и обычно называется соляной кислотой. Осторожно налейте около 60 мл кислоты в прочный пластиковый флакон. При этом необходимо использовать резиновые перчатки и защитные очки. 3. Растворите небольшое количество меди в соляной кислоте. Растворив медь в кислоте, вы получите раствор, который ускорит процесс ржавления. Легче всего растворить медь в кислоте, свернув короткий отрезок медного провода в катушку и погрузив его в кислоту на период около одной недели. Когда вы погрузили медь в кислоту, не закрывайте бутылку плотно. Газы, выделяемые в ходе химической реакции, создают давление внутри бутылки. Кроме того, убедитесь, что четко обозначили бутылку и храните ее в недоступном для детей и домашних животных месте. Также можно использовать медные монеты. Убедитесь, что монета содержит медь в достаточном количестве. Например, монеты США, выпущенные после 1982 года, содержат только 2,5 процента меди. Однако, пенни, сделанные до 1982 года, состоят из меди на 95 процентов. 4. Разведите раствор кислоты и меди с водой. После того, как немного меди растворилось в кислоте, используя защитные перчатки, осторожно удалите медь из раствора. Когда вы достали медь из раствора, можете ее выбросить. Разведите кислоту с водой в соотношении примерно 1 часть кислоты к 50 частям воды. Если вы использовали 60 мл соляной кислоты, вы должны разбавить ее с 3,8 л воды. 5. Тщательно очистите сталь или железо. Раствор кислоты и меди лучше работает, если металл будет очень чистым. Существуют доступные на рынке продукты, предназначенные для очистки метала от окалины или коррозии, однако, как правило, вполне достаточно вымыть металл водой с мылом. 6. Нанесите раствор кислоты. Нанесите тонкий слой раствора на поверхность металла и дайте ему высохнуть на воздухе. Кислоту можно наносить распылителем или кистью для краски, однако она быстро разъест любые металлические части распылителя. Используйте защитные перчатки и защитные очки при применении раствора кислоты и работайте в хорошо проветриваемом помещении, предпочтительно на открытом воздухе. 7. Дайте металлу заржаветь. В течение часа вы должны увидеть на металле заметную ржавчину. Не нужно вытирать или смывать раствор кислоты, он выветрится естественным путем. Если вы хотите получить более толстый слой ржавчины, нанесите раствор кислоты еще один раз. 8. Готово.

Метод 2 из 4: Уксус и отбеливатель 1. Убедитесь, что ваш металл непокрыт грунтовкой или герметиком. Этот метод лучше всего работает для оловянных или железных изделий. После того как вы осмотрели изделие, смешайте в большой пластиковый емкости одну часть уксуса с двумя частями хлорной извести. Количество ингредиентов, которые вы используете, зависит от размера предмета, который вы собираетесь заржавить. 2. Поместите металл в емкость. Убедитесь, что он полностью погружен, если не хотите чтобы заржавела только часть металла. Держите его в растворе около тридцати минут. За это время на металле должен появиться потрескавшийся слой ржавчины. 3. Высушите предмет с помощью бумажного полотенца. Можно воспользоваться и обычным полотенцем, если не боитесь его окрасить. Кстати, если использовать для вытирания бумажные полотенца, то в конце получатся очень симпатичные полотенца с ржавым оттенком. Утилизируйте раствор уксуса и отбеливателя, вылив его в слив. 4. Дождитесь, пока предмет полностью высохнет, прежде чем делать с ним что-либо. Убедитесь, что метал полностью сухой, перед тем, как дотрагиваться до него, чтобы не подвергать вашу кожу контакту с большим количеством хлорки. Когда предмет высохнет, сотрите ржавчину до необходимой степени. Некоторые люди предпочитают толстый слой ржавчины, в то время как другим нравится легкая коррозия на металле. 5. Используйте грунтовку в аэрозоле, чтобы закрепить ржавчину на предмете. Обычно для этого хорошо подходит матовый спрей герметик. Вы можете приобрести такие спреи в местном хозяйственном магазине.

Метод 3 из 4: Перекись и соль 1. Выберите для работы хорошо проветриваемое помещение. Использование перекиси может быть опасным, если слишком много ее вдыхать. Выберите металл. Этот метод подойдет как для железа, так и для олова. 2. Налейте перекись в бутылку с распылителем. С помощью распылителя намного проще нанести перекись на металл. Опрыскайте металл значительным количеством пероксида. Применение большего количества перекиси ускорит процесс ржавления.

3. Посыпьте металл солью. Нужно делать это в то время, когда перекись еще влажная. Процесс ржавления начнется почти сразу же и будет легко заметен. Вы можете использовать больше или меньше соли, в зависимости от того, насколько толстый слой ржавчины хотите получить. 4. Дайте металлу высохнуть на свежем воздухе. В отличие от использования раствора отбеливателя и уксуса, металл должен высохнуть естественным образом на воздухе. Если вы протрете соль, когда перекись еще влажная, то нарушите процесс ржавления, и ржавчина образует неравномерные пятна на металле. После высыхания сотрите соль и полюбуйтесь вашей работой. 5. Экспериментируйте с этим методом. Только что вы прочитали основы того, как использовать перекись и соль, чтобы заржавить металл, однако при использовании этого метода нет предела совершенству. Сотрите соль, а затем снова распылите перекись на металл. Пробуйте наносить разное количество соли или окунуть металл в воду, как только он высохнет. Вода придаст ржавчине более гладкую структуру.
Метод 4 из 4: Уксус и перекись 1 Защитите рабочую поверхность, если это необходимо. 2 Разложите металлические предметы. 3 Распылите перекись водорода на металл. 4 Сразу же распылите белый уксус на металлические предметы. 5 Дайте металлу заржаветь до конца дня.

Предупреждения При работе с соляной кислотой, отбеливателем или перекисью всегда соблюдайте осторожность. Даже в низких концентрациях эти химические вещества могут вызвать раздражение кожи или слизистой оболочки. Что вам понадобится Раствор кислоты и меди Железо или его сплав Резиновые перчатки Защитные очки Соляная кислота Мерная ложка Пластиковая бутылка Медный провод Канистра Вода Мыло Ткань Распылитель или кисть Раствор отбеливателя и уксуса Бытовой отбеливатель Уксус Пластиковая емкость для смешивания Бумажные полотенца Раствор перекиси и соли Перекись водорода Поваренная соль Распылитель

Коррозия металлов в фосфорной кислоте

Наибольшей стойкостью к коррозии в фосфорной кислоте отличаются молибденовые стали. Алюминий и его сплавы (в состав которых не входит медь, магний) устойчивы в фосфорной кислоте. При обычной температуре не поддаются также разрушениям хромоникелевые аустенитные стали (в растворах фосфорной кислоты любой концентрации). В концентрированной технической фосфорной кислоте при температуре не выше 50°С стойки малоуглеродистые стали. Если сталь с 17% хрома поместить в раствор фосфорной кислоты, концентрацией от 1 до 10%, то она будет обладать высокой устойчивостью даже при температуре кипения.

Медь практически не подвергается коррозии в фосфорной кислоте при температуре от 20 до 95°С. Но если в систему вводить окислитель и повышать температуру – скорость коррозии меди в фосфорной кислоте значительно увеличивается. Бронзы и латуни в фосфорной кислоте ведут себя аналогично.

Какая кислота быстро разъедает металл?

Один из главных врагов металла – ржавчина. Металлическая поверхность поражается коррозией в тех случаях, когда она не защищена покрытием, и подвергается воздействию влаги и кислорода.

Один из способов устранить ржавчину — использовать кислоты. О том, какой кислотой можно быстро и безопасно убрать ржавчину, читайте в статье.

Средства для удаления коррозии с металла

Коррозийные процессы, поражающие металл, ухудшают его характеристики, а при непринятии никаких мер – способствуют разрушению. Справиться с проблемой в домашних условиях можно применением различных кислот.

Лимонная

Использование лимонной кислоты для устранения коррозии может помочь при незначительном поражении металла.

Применение:

Лучший результат устранения ржавчины может быть достигнут при смешивании ее в равных пропорциях с уксусом. Подробнее о применении лимонной кислоты против ржавчины можно узнать здесь.

Серная

Серная кислота поможет решить проблему с коррозией быстро и эффективно. Для использования готовится водный раствор. Его плотность должна быть не более 1,15 г/см³, так как более высокая концентрация способна повредить металл.

Специалисты советуют сочетать кислоту с ингибитором. В раствор должны входить серная кислота (5%), 1 л воды и уротропин (500 мг).

Порядок воздействия включает окунание металла в раствор на полчаса. Если предмет большой, то применяется поверхностная обработка кистью. По окончанию воздействия металл рекомендуется обработать слабым раствором нашатыря для нейтрализации.

Ортофосфорная

Ортофосфорная кислота – один из часто используемых компонентов готовых средств устранения ржавчины и преобразователей. Применять ее можно в форме раствора.

Порядок работ:

В результате применения на поверхности металла образуется пленка, которая способна защитить поверхность от дальнейшей коррозии. И она может служить грунтом перед покраской. Подробнее о применении ортофосфорной кислоты в борьбе против ржавчины можно узнать тут.

Щавелевая

Применение щавелевой кислоты требует обязательного использования респиратора, очков.

Алгоритм действий:

Если предмет нельзя очистить погружением в емкость, поврежденный участок следует увлажнить приготовленным раствором и оставить на 30-40 минут. После этого счистить налет, а металл промыть.

Уксусная

Столовый уксус может быть использован для устранения ржавчины за счет входящей в его состав уксусной кислоты.

Порядок проведения работ методом погружения:

Если предметы очень маленькие, возможно после выдерживания изделий в уксусе, воспользоваться алюминиевой фольгой для снятия налета.

Предложенный способ удобен для обработки металлических предметов небольшого размера:

Если необходимо обработать металлическое изделие большого размера (например, лопату, арматуру и т.д.), то придется воспользоваться таким способом:

Полезная информация о способе удаления ржавчины при помощи уксуса найдется в этой статье.

Альтернативные варианты для очистки

Кроме воздействия кислот, ржавчину возможно устранить при помощи специальных покупных средств и домашних рецептов.

Домашние рецепты

К самым простым вариантам можно отнести:

Домашние средства рекомендованы при небольших коррозийных повреждениях, так как в своем большинстве менее эффективны, чем покупные препараты.

Покупные средства

Специальные препараты для удаления ржавчины с металлических поверхностей могут быть как с вхождением кислот, так и бескислотные. Кроме активных компонентов, в состав препаратов входят загустители, ингибиторы и другие вещества.

К хорошо себя зарекомендовавшим относятся такие средства:

Использовать покупные средства следует только по инструкции, соблюдая все меры предосторожности.

Рекомендации при обработке поверхностей

Для того, чтобы удаление ржавчины дало максимальный эффект и не нанесло вреда, рекомендуется воспользоваться следующими советами специалистов:

Применение покупных средств, чтобы удалить ржавчину, удобнее, чем самостоятельное изготовление растворов.

Много полезной информации об удалении ржавчины найдете в данном разделе сайта.

по теме статьи

Удаление ржавчины с металла содой, уксусом, лимонной и ортофосфорной кислотой, видео-тестирование:

Заключение

Использование кислот для устранения ржавчины – метод эффективный, но требующий аккуратности, а также соблюдения всех мер личной безопасности. Кроме химически активных к коррозии кислот, могут быть использованы народные рецепты и специальные средства.

Травление нержавеющей стали

Травление нержавеющей стали – немаловажный процесс, который обеспечивает удаление верхнего слоя материала и восстановление первоначального состояния.

Суть в том, что после проведения определённых работ на поверхности нержавейки могут образоваться дефекты в виде сварных швов, оксидов и окалин, которые способны заметно подпортить внешний вид материала, а также ухудшить эксплуатационные и эстетические свойства. Отличительной чертой стали считается наличие оксидохромовой пленки, целью которой является защита верхнего слоя.

Именно из-за неё и возникают вышеперечисленные дефекты, которые с трудом вступают в связь с реагентами. В случае возникновения таких неприятностей можно исправить ситуацию, воспользовавшись специальной процедурой – травление нержавеющей стали.

Источник