典型化工酸的腐蝕與選（xuǎn）材

一、氯化氫和鹽酸幹（gàn）燥氯化氫在200℃以下對碳鋼（gāng）實（shí）際上並不腐蝕，它的腐蝕速率不大於0.1mm/a，在250℃時上升為0.5 mm/a。含水氯化氫氣體的腐蝕，實際上就（jiù）是鹽酸的腐蝕，隻要溫度高於氯（lǜ）化（huà）氫（qīng）的最高露點（80~200℃，隨HCL含量及壓力條件而不同（tóng））以上，最好在250~300℃，碳鋼（gāng）的腐（fǔ）蝕速率仍保持可容忍的範圍內；鹽酸是典型的非氧化性酸，鐵在稀鹽酸中生成氯化亞鐵，在濃（nóng）酸中生成三氯化鐵，三氯化鐵（tiě）溶於水（shuǐ）。31%的工業鹽酸由於含有三價鐵的氯化物，呈深黃色，且腐蝕明顯強於化（huà）學純（chún）的發煙鹽酸（濃度37~38%）；在鹽酸中，鑄鐵的（de）腐蝕比碳鋼嚴重；普通不鏽鋼即使在1%的鹽酸中，也會發生孔蝕；在鹽酸介質中（zhōng），隻（zhī）有含鉬（mù）不鏽鋼、鈦（含（hán）量300ppM，溫度90℃以下）、銀、哈氏合金、鋯和鉭可供選擇（zé），特別是鉭，這種金屬即使在三氯化鐵和氯的存（cún）在下，在任何濃度和溫（wēn）度（直至沸騰）的鹽酸中，也不會腐蝕；在鹽酸生產中，采用了大量的非金屬材料，硬PVC的耐（nài）鹽酸性（xìng）能優於PP，可（kě）以在（zài）任何濃度範圍內使用，隻要不超過它的允許使用溫度（dù）。在稀（xī）酸場合，PP可在110℃以下長期使用。PE在80℃以下具有優良的耐酸性。乙烯基酯樹脂的耐酸性能優於雙酚A聚酯和環氧樹脂，但比酚醛樹脂的耐溫性地20~30℃。PTFE具（jù）有優良的耐酸性，使用溫度在250℃以下。天然橡膠在80℃以（yǐ）下的鹽酸中具有（yǒu）優良的耐酸性能。不（bú）透性浸漬石墨（mò）具有優良的耐腐蝕性能，在鹽酸生產中得到廣泛的應用。

二、硫酸（suān）硫酸是一種含氧（yǎng）酸，稀硫酸的氧化性很弱，屬（shǔ）於非氧化性酸類，主要產生氫去極化腐蝕。氫去極化腐蝕是指以作為去極化劑的腐蝕過程，反（fǎn）應的（de）結果是金屬不斷地溶解、減薄。濃硫酸具有很強的氧化（huà）性，屬於氧化類酸，可（kě）使部分金屬有（yǒu）自鈍化的能力，在金屬表麵生成致密的鈍化膜，這種膜（mó）不溶於濃硫酸，從而阻礙腐蝕繼續發生（shēng）。在（zài）硫酸（suān）生產中，常（cháng）用的金屬材料有：鉛、碳鋼（gāng）、鑄鐵、不鏽（xiù）鋼、哈氏合金、鋯和鉭等。鉛與稀硫酸反應在鉛的表麵（miàn）生成一（yī）層穩定的難溶解的（de）PbSO4保護膜（mó），但若碰到濃硫酸這層膜又會溶解。所以（yǐ）當硫酸濃度低於60%，溫度在100℃以下時，可以使用鉛。當（dāng）硫酸濃度高於75%時，不推薦使用。由（yóu）於鉛的機械強度低（dī），一般做襯（chèn）裏材料使用；碳鋼在60%以下的（de）硫酸中強烈（liè）腐蝕，但當硫酸濃度增大到75%以上時，在（zài）金屬的表麵將生成氧化鐵的保（bǎo）護膜，從而大大提高耐腐蝕性能（néng）；鑄鐵在濃硫酸中比碳鋼更容易鈍化，尤其是高矽鑄鐵（矽含量在14%~17%之間）。但鑄鐵中的Si會與滲（shèn）入鑄鐵中的遊離的SO3作用生成SiO2，其體積增大會造成（chéng）鑄件開裂，因此不能（néng）用於發煙硫酸（suān）中；不鏽鋼不耐稀硫酸的腐蝕；哈（hā）氏合金具有比一般奧氏體不鏽鋼高得多的耐蝕能力，除硫酸外，可在多種腐蝕性介質中應用（yòng），如：硝酸（濃度低於50%）、鹽酸、磷酸（suān）、醋酸和各種有機酸；鋯有良好的延展性和焊接性。鋯在10%～40%的硫酸中，在沸騰的溫度下腐蝕速率為0.0036～0.0063 mm/a，在（zài）75%硫（liú）酸中溫度100℃時腐蝕（shí）速率為0.55 mm/a。鉭（tǎn）是具有高度化學穩定性的純金屬（shǔ），除（chú）氫氟酸外在許多介質中（zhōng）具有極強（qiáng）的耐腐蝕性，如：無機酸、王水和有機酸等，但鉭不耐發煙硫酸；在硫酸生產中，采用了大量的非金（jīn）屬材料，硬PVC 一般（bān）使用（yòng）溫度低於60℃，PP、PE、PTFE、天然橡膠、不透性浸漬石（shí）墨（mò）等也得到廣（guǎng）泛的應用。

三、磷酸（suān）磷酸屬於三元中（zhōng）強（qiáng）酸，化學性質穩定，無強（qiáng）氧化性和還原（yuán）性。磷酸生產中，反（fǎn）應料（liào）漿中（zhōng）含（hán）雜質離子和35~45%的固（gù）體顆粒，其中雜質酸（suān）的腐蝕性具有決定性的影響，固體顆粒會產生磨（mó）蝕，、、等會破壞（huài）不鏽鋼（gāng）的鈍化膜，甚至發生（shēng）孔蝕。在生產中常（cháng）用的金屬材料有：鉛、K合金（）、哈氏合（hé）金、20號鋼、316L、UB6、雙相不鏽鋼（gāng）22-5和（）等；非金屬材（cái）料有（yǒu）：石墨、橡膠、玻璃鋼、塑料等（děng）。

四、硝酸硝酸屬於（yú）強氧化性酸，硝酸對金屬的腐蝕（shí）隨濃度的增（zēng）加而逐漸嚴（yán）重。硝酸腐蝕中常采用的耐腐蝕金屬材料有：碳鋼、鋁、不鏽（xiù）鋼等。硝（xiāo）酸對碳鋼的腐蝕特性是，當（dāng）溫度在25℃左右且硝酸濃度在30%以下時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加大，當硝酸濃度30%時，腐蝕速率達到最大值，為22.5g/m2﹒h。當硝酸濃度超（chāo）過50%時，碳鋼鈍化。當硝酸濃度70～80%時（shí），腐蝕速率為0.5～0.1mm/a（腐蝕深度）。當濃度達（dá）90%以上時，腐蝕速率加大。溫度（dù）升高時，碳（tàn）鋼的鈍化膜易被破壞，同時還有晶間腐蝕；硝酸濃度（dù）在95%以上時，鋁（lǚ）是很穩定的；硝酸是強氧化性（xìng）酸，能使不鏽鋼（gāng）中的鉻（gè）氧化（huà）成致密的，不鏽鋼（gāng）中的鉻含量越高，耐腐蝕性越強；耐硝酸腐（fǔ）蝕的非金屬材料有：搪玻璃、聚四氟乙烯、陶瓷和玻璃等材料。

五、溴和溴化物溴具有強（qiáng）烈的氧化性，溴及溴化物有毒。幹燥的溴氣體腐蝕屬於溴的氣相腐蝕，為單一的化學腐蝕，突出表現為溴對材料的氧化。許多金屬材料都耐幹燥溴氣的腐蝕，如（rú）：鑄鐵、高矽鑄鐵、鋁、銅、鎳、蒙乃爾合金、哈氏（shì）合金、鉭等。非金屬材料有：玻璃、搪玻璃、陶瓷、碳化矽、聚四（sì）氟乙烯和（hé）聚三氟氯乙烯等；溴和水作用後生成次溴（xiù）酸和氫溴酸，次溴酸和氫溴酸都是不穩定的化合物。在溴水中，除（chú）了溴水外還有次溴（xiù）酸和氫溴酸的腐蝕，耐液溴腐蝕的金屬（shǔ）很少（shǎo），有鎳、銀、哈氏合金（jīn）B，C和鉭。耐液溴的非金（jīn）屬材料：玻璃、搪玻璃、陶瓷、碳化矽、聚四氟乙烯和聚三氟氯乙烯等。

六、氫氟酸氫（qīng）氟酸是無色澄清的發煙液體，為中等強度的酸，腐蝕性極強，極易揮發，置於空氣中即冒白煙。與金屬鹽、氧化物、氫（qīng）氧化（huà）物作用生成氟化物。遇金屬能（néng）放出氫氣，遇火星易引起爆炸或（huò）燃燒。氫氟酸具有（yǒu）很強的（de）腐蝕性和毒性。根據氫氟酸的（de）腐蝕特性，可將其分成無水（即液態氟（fú）化（huà）氫）、高濃度和低濃度的氫氟酸三類。由（yóu）於氫（qīng）氟酸是電解質溶液，所以氫氟酸腐蝕是典型的電化學腐蝕。在有氫氟酸腐蝕的（de）場合，碳鋼和低合金鋼當（dāng）在濃度高（gāo）於75％～80％、溫度低於65℃的條件（jiàn）下耐腐（fǔ）蝕（shí）性能（néng）良好。鎂對氫氟（fú）酸是理想的耐（nài）蝕材料，一般隻做容器（qì）。鈦（tài）適用於濃度為 60~100% （室溫狀態（tài））。銀可用於沸騰（téng）的氫氟酸。蒙乃（nǎi）爾合金是（shì）重要的耐氫氟酸腐蝕（shí）的材料（liào）；耐氫氟酸（suān）腐蝕的非金（jīn）屬材料主要（yào）有：PTFE塑料和不透性浸漬石墨材料。

七、氯氣的腐蝕氯氣微溶於水，生成鹽酸和次氯酸（suān），次氯酸具有強氧化性。氯水的腐蝕與濕氯相似，但隨含水增多而（ér）減輕（qīng）。當氯氣中含水小於150ppM時，碳鋼的腐蝕速率（lǜ）小於0.04 mm/a，即幹燥氯氣對碳鋼基本不腐蝕。當氯中含水（shuǐ）量高時，金屬（shǔ）在濕氯中很快被腐蝕。不鏽鋼在含量高於150ppM時，會（huì）破壞不鏽鋼表麵的鈍（dùn）化膜而產生孔（kǒng）蝕或應力腐蝕（shí）破（pò）裂。鈦具（jù）有（yǒu）優良的耐濕氯性能（含（hán）水1.5%以上）。同時（shí）耐（nài）幹濕氯氣的金屬材料隻有鉭、銀、鉑和部分合金；氯氣會滲透且與絕大多數高（gāo）分子材料起反應，表麵會生成一層黃色的油糊狀產物（wù）——氯奶油。在氯氣氣氛中PP腐蝕速率大於PE，而（ér）PE又遜於硬PVC。聚四氟乙烯的抗氯滲透性（xìng）能不及聚偏二氟乙烯，盡管氟（fú）塑料具備優（yōu）良的耐腐蝕性能和較（jiào）高（gāo）的耐溫性，在氯（lǜ）的介質中並（bìng）不（bú）推薦（jiàn）使用。

八（bā）、次氯酸鹽腐蝕次氯酸（suān）鹽（yán），如次氯酸鈉和次氯酸鈣在中性或弱酸性時是不穩定的，其腐（fǔ）蝕性非常強，在高溫時更甚。次氯酸鈉溶液在微（wēi）堿性條件下有較好的穩定性，接近中性時，即易分解，在酸性條件下則更加速分解並釋（shì）放出氯氣（qì）。次氯（lǜ）酸鈉在儲藏時，會逐漸分解，釋（shì）放出氧，原子氧具有強烈的氧化作用。因此，在次氯酸鈉中，腐蝕性介質有，HCL、CL2、O、NaOH和NaCL等，其中O和NaCL都是強滲透性介質，因此除了考慮材料的耐（nài）酸、耐堿和強氧化性腐蝕（shí）外，還要考慮材料的抗滲透性。次氯酸鈣的腐蝕與次氯酸鈉類（lèi）似，隻是腐蝕程度稍低。金屬鈦在次氯酸（suān）鈉溶液中（zhōng）有優良的耐腐蝕性（xìng），用鈦製作的設（shè）備不會存在氧的滲透或縫隙腐蝕等問題；天然橡膠由於氧的滲透，很快會導致橡膠溶漲起泡，一般使用壽命（mìng）隻有2年。軟PVC塑料雖然有良（liáng）好的抗氧化性能，但軟（ruǎn）板內（nèi）的增塑劑會被氫氧化鈉逐漸萃取而老化破裂，它的（de）使用壽命也隻有2～3年。丁基膠板襯裏、PE和氟塑料等（děng）應用效果比（bǐ）較理想。

九、酰化工藝的（de）防腐蝕酰化廣義上是指有機化合物分子中的（de）氫（qīng）被（bèi）酰基（jī）所取代的過程。工業上常用的酰化劑有甲酸（HCOOH）、乙酸、草酸、苯（běn）甲酸、光氣（COCL2）、醋酸酐等。這些酰化劑的酸（suān）和酸酐（gān）都是氧化性的，不鏽鋼在氧化性的有機酸中是耐蝕的。