Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

корозія алюмінію

  1. Корозія алюмінію на повітрі (атмосферна корозія алюмінію)
  2. Корозія алюмінію у воді
  3. Корозія алюмінію в кислотах
  4. Корозія алюмінію в сірчаної кислоти
  5. Корозія алюмінію в соляній кислоті
  6. Корозія алюмінію в азотній кислоті
  7. Корозія алюмінію в оцтової кислоти
  8. Корозія алюмінію в лугах

корозія алюмінію - руйнування металу під впливом навколишнього середовища.

Для реакції Al3 + + 3e → Al електродний потенціал алюмінію складає -1,66 В.

Температура плавлення алюмінію - 660 ° C.

Щільність алюмінію - 2,6989 г / см3 (при нормальних умовах).

Алюміній, хоч і є активним металом, відрізняється досить хорошими корозійними властивостями. Це можна пояснити здатністю пасивуватися в багатьох агресивних середовищах.

Корозійна стійкість алюмінію залежить від багатьох факторів: чистоти металу, корозійного середовища, концентрації агресивних домішок в середовищі, температури і т.д. Сильний вплив робить рН розчинів. Оксид алюмінію на поверхні металу утворюється тільки в інтервалі рН від 3 до 9!

Дуже сильно впливає на корозійну стійкість Al його чистота. Для виготовлення хімічних агрегатів, обладнання використовують тільки метал високої чистоти (без домішок), наприклад алюміній марки АВ1 і АВ2.

Корозія алюмінію не спостерігається тільки в тих середовищах, де на поверхні металу утворюється захисна оксидна плівка.

При нагріванні алюміній може реагувати з деякими неметалами:

2Al + N2 → 2AlN - взаємодія алюмінію та азоту з утворенням нітриду алюмінію;

4Al + 3С → Al4С3 - реакція взаємодії алюмінію з вуглецем з утворенням карбіду алюмінію;

2Al + 3S → Al2S3 - взаємодія алюмінію і сірки з утворенням сульфіду алюмінію.

Корозія алюмінію на повітрі (атмосферна корозія алюмінію)

Алюміній при взаємодії з повітрям переходить в пасивний стан. При зіткненні чистого металу з повітрям на поверхні алюмінію миттєво з'являється тонка захисна плівка оксиду алюмінію. Далі зростання плівки сповільнюється. Формула оксиду алюмінію - Al2O3 або Al2O3 • H2O.

Реакція взаємодії алюмінію з киснем:

4Al + 3O2 → 2Al2O3.

Товщина цієї оксидної плівки складає від 5 до 100 нм (в залежності від умов експлуатації). Оксид алюмінію володіє хорошим зчепленням з поверхнею, задовольняє умові сплошности оксидних плівок. При зберіганні на складі, товщина оксиду алюмінію на поверхні металу становить близько 0,01 - 0,02 мкм. При взаємодії з сухим киснем - 0,02 - 0,04 мкм. При термічній обробці алюмінію товщина оксидної плівки може досягати 0,1 мкм.

При термічній обробці алюмінію товщина оксидної плівки може досягати 0,1 мкм

Алюміній досить стійкий як на чистому сільському повітрі, так і перебуваючи в промисловій атмосфері (що містить пари сірки, сірководень, газоподібний аміак, сухий хлороводород і т.п.). Оскільки на корозію алюмінію в газових середовищах не роблять ніякого впливу сірчисті з'єднання - його застосовують для виготовлення установок переробки сірчистої нафти, апаратів вулканізації каучуку.

Корозія алюмінію у воді

Корозія алюмінію майже не спостерігається при взаємодії з чистої прісної, дистильованою водою. Підвищення температури до 180 ° С особливого впливу не робить. Гаряча водяна пара на корозію алюмінію впливу також не робить. Якщо в воду, навіть при кімнатній температурі, додати трохи лугу - швидкість корозії алюмінію в такому середовищі трохи збільшиться.

Взаємодія чистого алюмінію (не покриті оксидною плівкою) з водою можна описати за допомогою рівняння реакції:

2Al + 6H2O = 2Al (OH) 3 + 3H2 ↑.

При взаємодії з морською водою чистий алюміній починає корродировать, тому що чутливий до розчиненим солям. Для експлуатації алюмінію в морській воді в його склад вводять невелику кількість магнію і кремнію. Корозійна стійкість алюмінію і його сплавів, при впливі морської води, значно знижується, якщо до складу метала буде входити мідь.

Корозія алюмінію в кислотах

З підвищенням чистоти алюмінію його стійкість в кислотах збільшується.

Корозія алюмінію в сірчаної кислоти

Для алюмінію і його сплавів дуже небезпечна сірчана кислота (володіє окислювальними властивостями) середніх концентрацій. Реакція з розбавленою сірчаною кислотою описується рівнянням:

2Al + 3H2SO4 (разб) → Al2 (SO4) 3 + 3H2 ↑.

Концентрована холодна сірчана кислота не робить ніякого впливу. А при нагріванні алюміній кородує:

2Al + 6H2SO4 (конц) → Al2 (SO4) 3 + 3SO2 ↑ + 6H2O.

При цьому утворюється розчинна сіль - сульфат алюмінію.

Al стійок в олеум (димить сірчана кислота) при температурах до 200 ° С. Завдяки цьому його використовують для виробництва хлорсульфоновой кислоти (HSO3Cl) і олеума.

Корозія алюмінію в соляній кислоті

У соляній кислоті алюміній або його сплави швидко розчиняються (особливо при підвищенні температури). Рівняння корозії:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 ↑.

Аналогічно діють розчини бромистоводневої (HBr), плавиковою (HF) кислот.

Корозія алюмінію в азотній кислоті

Концентрований розчин азотної кислоти відрізняється високими окислювальними властивостями. Алюміній в азотній кислоті при нормальній температурі виключно стійок (стійкість вище, ніж у нержавіючої сталі 12Х18Н9). Його навіть використовують для виробництва концентрованої азотної кислоти методом прямого синтезу

При нагріванні корозія алюмінію в азотній кислоті проходить по реакції:

Al + 6HNO3 (конц) → Al (NO3) 3 + 3NO2 ↑ + 3H2O.

Корозія алюмінію в оцтової кислоти

Алюміній має досить високу стійкість до впливу оцтової кислоти будь-яких концентрацій, але тільки якщо температура не перевищує 65 ° С. Його використовують для виробництва формальдегіду і оцтової к-ти. При більш високих температурах алюміній розчиняється (виняток становлять концентрації кислоти 98 - 99,8%).

У бромовой, слабких розчинах хромової (до10%), фосфорної (до 1%) кислотах при кімнатній температурі алюміній стійкий.

Слабкий вплив на алюміній і його сплави надають лимонна, масляна, яблучна, винна, пропіонова кислоти, вино, фруктові соки.

Щавлева, мурашина, хлорорганічні кислоти руйнують метал.

На корозійну стійкість алюмінію дуже сильно впливає пароподібна і капельножидкими ртуть. Після недовгого контакту метал і його сплави інтенсивно корродируют, утворюючи амальгами.

Корозія алюмінію в лугах

Луги легко розчиняють захисну оксидну плівку на поверхні алюмінію, він починає реагувати з водою, в результаті чого метал розчиняється з виділенням водню (корозія алюмінію з водневою деполяризацією).

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na [Al (OH) 4] + 3H2 ↑;

2 (NaOH • H2O) + 2Al → 2NaAlO2 + 3H2 ↑.

Утворюються алюмінати.

Також оксидну плівку руйнують солі ртуті, міді і іони хлору.