Химическая стойкость некоторых металлов

Химическая стойкость некоторых металлов

Низколегированные и среднелегироваиные стали. Подобны простым углеродистым сталям, но небольшие легирующие добавки меди, никеля или хрома могут повышать устойчивость к атмосферной и водной коррозии. С повышением количества хрома повышается стойкость к окислению. Однако стали с содержанием хрома менее 12% в основном не рекомендуется использовать при контакте с химически активными средами.

Высоколегированные стали (содержание легирующих элементов», более 10%).

Стали с содержанием хрома 12—18% устойчивы при контакте с пищевыми продуктами, большинством органических кислот, азотной кислотой, сильными щелочами, большинством растворов солей. Скорость коррозии в 25%-й муравьиной кислоте составляет около 2 мм/год. Эта группа сталей неустойчива к действию сильных восстановителей, соляной кислоты, хлоридов и галогенов.

Нержавеющие стали с содержанием 17—19% хрома и 8—11% . никеля более устойчивы . по сравнению с обычными высокохромистыми сталями. Они исключительно стойки в окислительных средах, в том числе кислых (азотнокислой, хромовокислой н т. д.) и сильно щелочных. Добавка никеля повышает устойчивость к некоторым неокислительным средам. Они превосходно устойчивы к действию атмосферных факторов. Однако в кислых восстановительных средах, и особенно в кислых, содержащих ионы галогенов, пассивирующий слой оксидов разрушается и нержавеющие стали теряют свою кислотоустойчивость.

Нержавеющие стали с добавкой 1—4% молибдена. Их общая коррозионная стойкость выше, чем у хромоннкелевых сталей. Введение молибдена повышает устойчивость к серной, сернистой,'органическим кислотам, галогенидам и морской воде.

Железокремнистое литье (сплавы железа с 13—17% Б], ферросилиций). Коррозионная стойкость определяется образованием пленки 8162, поэтому окислительные среды (азотная, серная, хромовая кислоты) лишь усиливают защитные свойства пленки. Соляная кислота вызывает коррозию ферросилиция.

Никель и его сплавы

Устойчив к атмосферным факторам, в той числе к атмосфере химических лабораторий, воде, даже соленой, нейтральным и щелочным солям — хлоридам, карбонатам, сульфатам, нитратам, ацетатам. Достаточно устойчив к органическим кислотам, если только они не горячие и не насыщены кислородом. Устойчив к кипящим концентрированным щелочам (КОН до 60%). Подвержен воздействию окислительных или восстановительных сред, окислительных солей (кислых или щелочных), окислительных кислот, например азотной, влажных газообразных галогенов, оксидов азота, диоксида серы.

Монельметалл (70% №, 30% Си) по сравнению с никелем более устойчив к кислотам, хотя и не выдерживает действия кислот, с сильными окислительными свойствами. Обладает сравнительно хорошей устойчивостью к органическим кислотам, к большинству растворов солей. Не подвержен атмосферной и водной коррозии, устойчив к действию фтора. Монельметалл подобно платине выдерживает НИ в концентрации 40% при кипении.

Алюминий и его сплавы

Благодаря защитной окисной пленке стойки к окислительным средам, в том числе к фтору, уксусной, кислоте и большинству органических жидкостей, к атмосферной коррозии. Алюминий с содержанием примесей не более 0,5% обладает высокой стойкостью к действию Н2О2. Сильные восстановительные среды и едкие щелочи разрушают алюминий. Алюминий устойчив к действию разбавленной серной кислоты и олеума, но не стоек к серной кислоте средней концентрации. Такая же картина и в отношения горячей азотной кислоты. Соляная кислота разрушает защитную пленку. При соприкосновении с ртутью или ее солями алюминий быстро разрушается. Чем чище алюминий, тем меньше он подвержен коррозии. Дюралюминий (сплав с 3,5—5,5% Си, 0,5% Мр; и 0,5—1% Мп) менее коррозиоИностоек: Силумин (11—14% в!) имеет высокие антикоррозионные свойства.

Медь и ее с плавы

Отличаются стойкостью к атмосферной и водной коррозии, включая морскую воду. Устойчивы к растворам едких щелочей при комнатной температуре, горячим разбавленным щелочам, сухому ЫНз, нейтральным солям, сухим газам и к большинству органических растворителей. Сплавы с высоким содержанием меди (бронзы) устойчивы ко многим кислотам, включая горячую разбавленную и холодную концентрированную Н^О*, как разбавленную, так и концентрированную НС1 без нагревания. Контакт с органическими кислотами в отсутствие кислорода не вызывает разрушения меди. Медь не поддается воздействию и сухого НР. Медь и ее сплавы подвержены действию окисляющих кислот и неокисляющих кислот • присутствии кислорода, влажного г>Щ|. некоторых кислых солей, таких влажных газов, как ацетилен, СЬ, БСЦ, СО*. Медь легко амальгамируется. Цинк-медные сплавы (латуни) в основном не отличаются высокой коррозийной стойкостью. 41»

Цинк

Устойчив в сухом и влажном воздухе, в чистой воде. В воде с содержанием С02, NH3 или солей подвержен коррозии. Сильно корродирует в атмосфере лаборатории. Щелочи растворяют цинк, в HNO3 он растворяется быстро, в HCl и .H2SO4 — тем медленнее, чем чище цинк. Не взаимодействует с органическими растворителями, нефтепродуктами, однако при длительном контакте, например с крекинг-бензином, происходит коррозия за счет постепенного повышения кислотности бензина при его окислении воздухом.

Свинец

Отличается устойчивостью к атмосферной и водной коррозии, устойчив при контакте с почвой, хотя заметно растворяется в воде, содержащей высокие концентрации С02, за счет образования растворимого гидрокарбоната свинца. В основном обладает хорошей стойкостью по отношению к нейтральным растворам, удовлетворительной к щелочным, практически стоек к хромовой, серной, сернистой и фосфорной кислотам. В H2S04 концентрации 98% и выше при комнатной температуре свинец растворяется очень медленно; 48%-я HF вызывает коррозию при нагревании; заметно действуют на свинец HCl, HNO3, а также уксусная и муравьиная кислоты. При взаимодействии с HCl свинец покрывается слоем- труднорастворимого РЬСЬ, который препятствует дальнейшему растворению металла. Азотнокислый свинец, образующийся при действий азотной кислоты, нерастворим в концентрированной HNЦ3, но растворим в разбавленной, поэтому разбавленная HNO3 более агрессивна по отношению к свинцу, чем концентрированная. Растворы нитратов агрессивны по отношению к свинцу, а хлориды, сульфаты и карбонаты — нет.

Титан

Обладает превосходной коррозионной стойкостью. Устойчив К действию FeCl3, растворов солей, в том числе сильных окислителей. Легко подвергается действию более концентрированных минеральных кислот, но выдерживает кипящую HNO3 до концентрации 65% и H2SO, я HCl ниже 5%. Проявляет хорошую устойчивость к органическим кислотам, щелочам и щелочным солям.

Цирконий

Используется при необходимости высокой химической стойкости к большинству кислот и щелочей. Устойчив при контакте с Н202. Подвержен действию некоторых хлоридов, кипящей концентрированной HCl, царской водки, дымящей азотной и горячей концентрированной серной кислот. По отношению к соляной и серной кислоте цирконий устойчивее титана, а по отношению г влажному хлору и царской водке — наоборот. Практически важное свойство металлического циркония — гидрофобность его поверхности, он не смачивается водой и водными растворами.

Тантал

Отличается превосходной химической стойкостью, подобно, стеклу, что обусловлено наличием плотной оксидной пленки. Устойчив к большинству кислот при комнатной температуре, в трм числе к азотной кислоте, царской водке. На него почти ие оказывают действия растворы щелочей. На тантал действует ОТ н горячие концентрированные растворы щелочей, он растворяется в расплавах щелочей.