欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

什么叫金属腐蚀?

科普小知识2022-10-25 09:15:45
...

什么是金属腐蚀?

金属腐蚀是一种常见的化学现象,那么什么是金属腐蚀呢?现实生活中最常见的金属腐蚀现象是什么?让我们来看看。

由外部介质的化学或电化学作用引起的金属损坏称为腐蚀。最常见的是钢的腐蚀。钢铁表面的铁锈是金属和空气中的水发生化学变化的结果。所谓的生锈是指铁的表面与水反应,最终变成氧化铁。钢在空气中生锈的过程也称为大气腐蚀。在干燥地区,碳钢的腐蚀深度通常小于每年0.01毫米。在沿海地区,由于空气潮湿,腐蚀速度较高。在工业领域,尤其是在石油和化工企业周围的大气中,由于各种酸性气体的逸出(如大量二氧化硫从燃煤烟囱中逸出),金属腐蚀更加严重。例如,在太原化学工业区,碳钢的腐蚀速率约为0.1至0.2毫米/年。

如果金属接触化学介质,尤其是各种酸(硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等)。)和酸性介质,腐蚀会更严重。如果铁屑被放在酸中,可以看到大量的氢气泡,并且在短时间内,铁屑会溶解。例如,厚度为5毫米的钢板在30%的盐酸中腐蚀数十小时,因为铁和盐酸容易发生化学变化而产生亚铁气化。钢铁在低于70%的硫酸中会在常温下变成硫酸亚铁并放出氢气。因此,这些酸不能直接与钢铁设备接触或储存在钢铁设备中。

不同种类的金属在不同的酸性或碱性介质中有不同程度的腐蚀。就像铅在稀硫酸中(浓度小于70%)是非常稳定的,即使加热到80摄氏度或90摄氏度,也不会有化学变化(即耐腐蚀性),在10%的盐酸中室温下是稳定的,但随着温度的升高,它会加速与盐酸的反应,成为氯化铅。像铝一样,它既不耐低浓度的酸也不耐碱。在碱(如钠氢负极)中,氢可以释放,但在浓硝酸中非常稳定。许多化肥厂经常使用铝罐来储存硝酸。尽管铁在许多稀酸介质中不稳定,但在常温下不会改变,在浓度大于80%的硫酸中也是稳定的。储存和运输浓硫酸的罐全部由普通碳钢制成。各种金属在不同介质中的化学变化是有规律的,其中大部分已经被人们所掌握。

金属在各种腐蚀介质中的破坏形式是不同的。其中一些是均匀变薄的金属表面,如腐蚀,而另一些是局部腐蚀。例如,在苯磺酸的生产中,铸铁锅与浓硫酸和苯接触,并在高于130摄氏度的温度下反应。经过几年的使用,锅底的某一部分凹陷穿孔,整个设备报废。这两种腐蚀分别称为均匀腐蚀和局部腐蚀。还有一种更危险的腐蚀,称为晶间腐蚀,表面看不到金属的任何变化,但金属的强度逐渐降低,腐蚀介质进入金属结构,从而可能导致设备的突然破裂和损坏。在一些承压设备中,金属的某一部分也会出现裂纹,对设备造成损坏,这种损坏称为应力腐蚀损坏。