химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

Автор М.И.Левинский, А.Ф.Мазанко, И.Н.Новиков

евышает допустимые пределы.

101

50

Температура, "С Температура, "С

600 400 гоо loo so го 600 400 гоо юо so го

Рис. 7-1. Зависимость скорости коррозии металлов в среде НС1 от температуры 1 - Ст. 3; 2 - никель НП-2; 3 - титан BT1-D;4 - алюминий ASM; 5 - 12X18H10T; 6 - 06ХН28МДТ; 7 - 20X13; 8 - 08X17T; 9 - 15X2ST; 10 - хром; 11 - XH78T; 12 — XH6SMB; 13 — Н70МФ (А — влажность хлористого водорода 0,002 масс. %; Б - то же, 0,02%; В - то же, 0,74%; Г - то же, 13,5%; Д - то же, 79%) .

Необходимо отметить, что нижняя температурная граница коррозионной устойчивости металлов (т. е. минимальная температура, при которой скорость коррозии металла в хлористом водороде с заданной влажностью составляет <0,1 мм/год), начиная с некоторого значения влажности газа, превосходит соответствующие точки росы; разность между нижней температурой и точкой росы - называемая коррозионной депрессией, для углеродистой и нержавеющей сталей, а также никеля составляет 40-60 °С (рис. 7-2).

При температурах, соответствующих левой ветви на рис. 7-1, когда конденсация влаги на поверхности металла исключается, коррозия может быть вызвана только непосредственным химическим воздействием хлористого водорода на металл. В этих условиях кинетика процесса коррозии контролируется скоростью освобождения реакционной поверхности от продуктов гидрохлорирования в соответствии с их летучестью. С повышением равновесного давления насыщенных паров продуктов коррозии при увеличении температуры возрастает скорость коррозии. Увлажнение хлористого водорода практически не влияет на коррозию углеродистой и нержавеющих сталей и никеля (в рассматриваемом диапазоне температур), но резко тормозит коррозию титана и алюминия, поскольку образующиеся в присутствии влаги оксиды титана и алюминия термодинамически устойчивы в среде хлористого водорода.

Ниже приведены ориентировочные пределы применимости (в °С) ряда конструкционных металлов и сплавов в газообраз-

102

ном хлористом водороде с влажностью 0,002 масс.%:

Допустимая скорость коррозии, мм/год

0,1 1,0 Ст. 3 20 - 280 20 - 390

Никель НП-2 20 -400 20 -600

Алюминий ASM 20 - 150 -

Титан BTI-0 20 - 160 20 - 225

Хром электролитический 20 - 350 20 -540

08X13, 08Х17Т 20 - 330 20 -500

15Х25Т 20 - 360 20 -540

12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т 20 - 340 20 -500

06ХН28МДТ 20 - 380 20 -540

ХН78Т 20 -400 20 -600

Н70МФ, ХНБ5МВ 20 -430 20 -600

В качестве критерия коррозионной устойчивости принята температура, при которой скорость коррозии не превышает 0,1 и 1,0 мм/год соответственно. Температурные границы применимости металлов в хлористом водороде с большей влажностью могут быть получены из данных на рис. 7-1.

Соляная кислота отличается высокой агрессивностью по отношению к большинству металлов и сплавов. Реальное применение для изготовления оборудования и деталей оборудования, подвергающихся воздействию соляной кислоты, находят лишь титан и его сплавы, никель и его сплавы, тантал и молибден, а также кремнистый чугун. Непегированный титан обладает ограниченной стойкостью в кислоте даже при комнатной температуре (рис. 7-3) [261]. Наличие в растворе окислителей (в частности, растворенного хлора) расширяет пределы применимости титана в соляной кислоте. Хорошей стойкостью обладает легированный палладием (0,2 масс.%) или молибденом (30 масс.%) титан.

Применение никеля и никепьмедных сплавов (типа монепь -металл) допустимо при комнатной температуре в растворах примерно 10%-ной соляной кислоты (скорость коррозии 0,5-2 мм/год), а также в растворах 2%-ной аэрированной киспоты[26 2].

Высокой стойкостью против воздействия соляной кислоты любой концентрации до 40 °С отличается

Рис. 7-2. Зависимость критической влажности

хлористого водорода от температуры:

1 - Ст. 3; 2 - 12X18H10T; 3 - никель КП-2;

4 — влажность НС1, соответствующая точке

росы.

Влажность НС1,%

103

О 5 10 IS 20 0 8 16 24 32

Концентрация НО , масс. °/о Концентрация НО, масс. °/,

Рис. 7-3. Кривые изокоррозин (< 0,1 мм/год) в соляной кислоте титана и его сплавов:

/ - титан в условиях естественной аэрации; 2 — сплав Ti+0,2%Mo(4200) в условиях естественной аэрации; 3 - сплав Ti + 30% Mo (4201) в условиях естественной аэрации; 4 — титан в присутствии хлора [261 ]. )

Рис. 7-4. Области стойкости корронеля 210 и 220 (сплав типа Хастеллой В) в соляной кислоте:

/ — скорость коррозии 0,13 — 0,5 мм/год; // — то же, менее 0,13 мм/год.

никепемопибденовый сплав Н70МФ (рис. 7-4). По мере возрастания температуры скорость коррозии его увеличивается и может достигать 0,5 мм/год. Сплав ХНБ5МВ менее коррозионно-стойкий в кислоте и может применяться только при комнатной температуре [262].

В растворах соляной кислоты любых концентраций полностью устойчивы тантал (до температуры кипения) и молибден (только при комнатной температуре). Жепезокремнистые сплавы, содержащие более 14,5% кремния, применяются при комнатной температуре в кислоте любой концентрации; сплавы, легированные молибденом (3% Мо), отличаются стойкостью в 30%-ном растворе соляной кислоты до 65 °С.

Ингибиторы солянокислой коррозии

Ингибиторы солянокислой коррозии с каждым годом приобретают все большее значение дпя защиты металлических сплавов в разнообразных областях народного хозяйства.

Защита металлов от коррозии ингибиторами основана на свойстве некоторых индивидуальных химических соединений или их смесей, вводимых в незначительных концентрациях в коррозионно-активную среду, уменьшать скорость коррозионного процесса ипи полностью его подавлять [247]. Большинство процессов коррозии металлов является по своей природе электрохимическим. Скорость любого электрохимического

104

процесса зависит от скорости двух сопряженных реакций, протекающих на поверхности металла: анодной, заключающейся в переходе ион-атомов металла из кристаллической решетки в раствор и сопровождающейся освобождением электронов, и катодной, заключающейся в ассимиляции освобождающихся при анодной реакции электронов деполяризатором:

пв~Мп+ —*¦ М"+ + пене' + Ох —»- Red

Ингибиторы могут изменять скорость коррозионного процесса лишь в том случае, если они влияют на кинетику электрохимических реакций, обусловливающих этот процесс.

Существуют два механизма действия ингибиторов - адсорбционный, объясняющий действие ингибиторов экранирующим эффектом адсорбционных органических пленок, и "энергетический", по которому действие ингибиторов сводится к влиянию адсорбционных слоев на кинетику электрохимических реакций. Очевидно, проявляются оба эти, а иногда и другие механизмы ингибирования.

Наиболее эффективными ингибиторами коррозии в солянокислой среде являются органические соединения, содержащие азот и кислород. Из азотсодержащих соединений применяются амины, пиридины, четвертичные соли пиридиновых оснований и др. В качестве ингибиторов коррозии чистого железа в растворе 6,1 мопь/л НС1 использованы первичные, вторичн

страница 27
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Скачать книгу "Хлористый водород и соляная кислота" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/
щит шкаф управления дгу купить цена
как вытягивать вмятины на авто
тимати олимпийский 2016

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)