ปัจจัยอะไรที่ส่งผลต่อการกัดกร่อนของกรดซัลฟูริก?

การกัดกร่อนด้วยกรดซัลฟิวริกเกิดขึ้นเนื่องจากปัจจัยหลักสามประการ: อุณหภูมิความเข้มข้นและองค์ประกอบของวัสดุ ปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อคุณสมบัติหลักสองประการของกรดซัลฟูริกอัตราการทำงานและอัตราการเกิดออกซิเดชัน อัตรากิจกรรมหมายถึงกรดซัลฟิวริกที่ละลายได้ดีหรือแตกตัวและอัตราการเกิดออกซิเดชั่นหมายความว่ามันสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของประจุไฟฟ้าได้ง่ายซึ่งทำให้เกิดปฏิกิริยาใหม่และการกัดกร่อนที่มากขึ้น การเกิดสนิมโลหะเป็นตัวอย่างของการออกซิเดชั่นที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาของเหล็กกับน้ำในรูปแบบของเหล็กออกไซด์หรือสนิม คุณสมบัติทั้งสองจะเพิ่มการกัดกร่อนด้วยกรดซัลฟูริกและทั้งสองจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิและความเข้มข้นของสารละลายกรดซัลฟิวริกเพิ่มขึ้น

ประเภทของวัสดุมีบทบาทสำคัญเมื่อพิจารณาจากกรดซัลฟิวริกและการกัดกร่อน แม้แต่กรดซัลฟิวริกเจือจางที่อุณหภูมิต่ำจะทำให้สารอินทรีย์กัดกร่อน แต่ไม่ใช่โลหะ วัสดุที่ทำจากคาร์บอนเช่นผิวหนังมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงเมื่อสัมผัสกับกรดซัลฟิวริกเนื่องจากองค์ประกอบอินทรีย์ การเผาไหม้ของกรดจริง ๆ แล้วเหมือนกับการหลอมในไฟร้อน คาร์บอนเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และความร้อนพัฒนาจากกรดซัลฟิวริกผสมกับน้ำที่ขังอยู่ในสารอินทรีย์ การกำจัดน้ำหรือการสูญเสียน้ำทำให้เกิดการกัดกร่อนเนื่องจากน้ำของเซลล์ถูกฉีกขาดและทำลายพวกมันในกระบวนการ

อัตรากิจกรรมและอัตราการเกิดออกซิเดชั่นของกรดซัลฟูริกได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ เมื่อความร้อนมากขึ้นพลังที่มากขึ้นในการละลายและทำให้เกิดปฏิกิริยา; ดังนั้นการกัดกร่อนมากขึ้น สำหรับโลหะปฏิกิริยาออกซิเดชันไม่เกิดขึ้นกับกรดซัลฟิวริกเจือจางเพราะกรดไม่เพียงพอที่จะสลายตัว ทั้งนี้เนื่องจากกรดซัลฟิวริกมีอะตอมไฮโดรเจนสองตัวที่ต้องแยกออกจากกันเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นกับโลหะ ภายใต้สภาวะเดียวกันความร้อนต่ำและความเข้มข้นต่ำโลหะส่วนใหญ่จะไม่เป็นสนิม แต่กรดซัลฟูริกสามารถกัดกร่อนได้ในอุณหภูมิสูง

สูงกว่า 212 °ฟาเรนไฮต์ (100 องศาเซลเซียส) กรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะเริ่มปล่อยอะตอมไฮโดรเจนอีกครั้งโดยอัตโนมัติโดยปล่อยอะตอมไฮโดรเจนทั้งสองออกมา สิ่งนี้ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นซึ่งกัดกร่อนโลหะส่วนใหญ่โดยการสร้างซัลเฟตโลหะและก๊าซไฮโดรเจน ที่มากกว่า 302 °ฟาเรนไฮต์ (150 องศาเซลเซียส) อัตราการทำกิจกรรมจะรุนแรงและการกัดกร่อนด้วยกรดซัลฟูริกไม่สามารถหยุดยั้งได้ แม้แต่ tantaline โลหะผสมที่พัฒนาขึ้นเพื่อไม่กัดกร่อนในสารละลายกรดซัลฟิวริกเข้มข้นที่อุณหภูมิสูงจะกัดกร่อนอย่างรวดเร็วภายใต้เงื่อนไขเหล่านั้น

เหตุการณ์ที่แปลกประหลาดเกิดขึ้นในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นชนิดไม่มีน้ำ ในสถานะนี้พบได้ในรูปแบบโฟมเท่านั้นโลหะส่วนใหญ่มีการกัดกร่อนน้อยกว่าด้วยกรดซัลฟิวริกเนื่องจากไฮโดรเจนใช้น้ำในการแยกหรือแยกออกจากกรดซัลฟิวริก หากปราศจากน้ำกรดซัลฟิวริกจะสูญเสียความสามารถในการออกซิเดชั่นและการกัดกร่อนอาจเกิดจากกิจกรรมของกรดเท่านั้นซึ่งยังคงสูงมาก แต่ไม่ส่งผลกระทบต่อวัสดุที่ไม่มีน้ำ เหตุผลหนึ่งที่ใช้กรดซัลฟูริกทุกวันในอุตสาหกรรมต่าง ๆ คือการเอาน้ำออกจากผลิตภัณฑ์และวัสดุ วัสดุที่มีส่วนประกอบของน้ำเกือบทุกชนิดแม้ผลึกน้ำตาลจะถูกทำให้แห้งเมื่อสัมผัสกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น