典型化工（gōng）酸的腐蝕與選材

一、氯化氫和鹽酸幹燥氯化氫在200℃以下（xià）對碳鋼實際上並不腐蝕，它的腐蝕（shí）速率（lǜ）不大（dà）於0.1mm/a，在250℃時上升為0.5 mm/a。含水氯化氫（qīng）氣體的腐蝕，實際（jì）上就是鹽酸的腐蝕，隻要溫（wēn）度高於氯化氫的最高（gāo）露點（80~200℃，隨HCL含量及壓力條件而不同）以上，最好在250~300℃，碳鋼的腐蝕（shí）速率（lǜ）仍保持可容忍的範（fàn）圍內；鹽酸是典型的非氧化性（xìng）酸，鐵在（zài）稀鹽酸中生成（chéng）氯化亞（yà）鐵，在濃酸中生成三氯化鐵，三氯化鐵（tiě）溶於水。31%的（de）工業鹽酸由於含有三（sān）價鐵（tiě）的氯化物，呈深黃色，且腐（fǔ）蝕明（míng）顯強於化學純的發煙鹽酸（濃度37~38%）；在鹽（yán）酸中，鑄鐵的腐蝕比碳鋼嚴重（chóng）；普通不鏽鋼即使在1%的鹽酸中，也（yě）會發生孔蝕；在鹽酸介質中，隻有（yǒu）含（hán）鉬不鏽鋼、鈦（含量300ppM，溫度90℃以下）、銀、哈氏（shì）合金、鋯和鉭可供選擇，特別是鉭，這種金屬即使在三氯化鐵和氯的（de）存在（zài）下（xià），在任何濃度和溫度（直至沸騰）的鹽酸中，也不會腐蝕；在鹽酸生產中，采用了（le）大量的非金屬材料，硬PVC的耐鹽酸（suān）性能優於PP，可以在（zài）任何濃度範圍內使用，隻要不超過它的允許使用溫度。在稀酸場合，PP可在（zài）110℃以下長期使用。PE在80℃以下具（jù）有優良的耐酸性。乙烯基酯樹脂的耐酸性能優於雙（shuāng）酚A聚酯和（hé）環氧（yǎng）樹脂，但比酚醛樹脂的耐溫（wēn）性地20~30℃。PTFE具有優良的耐酸性，使用溫度在250℃以下（xià）。天然橡膠在80℃以（yǐ）下的鹽（yán）酸中具（jù）有優良的耐（nài）酸性能。不透性浸漬石墨具有優良的耐腐蝕性能，在鹽酸生產中得到廣泛的應（yīng）用。

二、硫酸硫酸是一種含氧酸（suān），稀（xī）硫酸的氧化性很弱，屬（shǔ）於非氧化性（xìng）酸類，主要（yào）產（chǎn）生氫去極化腐蝕。氫去極化腐蝕是指以作為去極化劑（jì）的腐蝕過程，反應的結果（guǒ）是金屬不斷地溶解、減薄。濃硫酸（suān）具有很強的氧化性，屬（shǔ）於氧化類酸，可使部分金（jīn）屬有自鈍化（huà）的能力，在金屬表麵生成致密的鈍化膜，這種膜不溶於濃硫酸，從而阻（zǔ）礙腐蝕繼續發生。在硫酸生產（chǎn）中，常用的金屬材料有：鉛、碳鋼、鑄鐵、不鏽鋼、哈氏合金、鋯（gào）和鉭等。鉛與稀硫酸反（fǎn）應在鉛的表麵生成一層穩定的（de）難溶解的PbSO4保護（hù）膜，但若碰到濃硫酸這層膜又（yòu）會溶解。所（suǒ）以當硫酸（suān）濃度低於60%，溫度在100℃以下時，可以使用鉛。當硫酸（suān）濃度高於75%時，不推薦使用。由於鉛的機械強度低，一般做襯裏（lǐ）材料（liào）使（shǐ）用（yòng）；碳鋼在60%以下的硫酸中強烈腐蝕，但當硫（liú）酸濃度增大到75%以上時，在金（jīn）屬的表麵將生（shēng）成氧化鐵的保護（hù）膜（mó），從而大大提高耐腐蝕（shí）性能；鑄鐵在濃硫酸中比碳鋼更容易鈍化，尤（yóu）其是高矽鑄鐵（矽含量在14%~17%之間）。但鑄鐵中的Si會與滲入鑄鐵中的遊離（lí）的SO3作用生成SiO2，其體積增大會造（zào）成鑄件開裂，因此不能用於發煙硫酸中；不鏽鋼不耐稀硫酸（suān）的腐蝕（shí）；哈氏合（hé）金具有比一般奧氏體不鏽鋼高得（dé）多的耐（nài）蝕能力，除硫酸外，可在多種腐蝕性介質（zhì）中應用（yòng），如：硝酸（濃度低於50%）、鹽酸（suān）、磷酸、醋酸（suān）和各種（zhǒng）有機酸；鋯有良好的延展性和焊接性。鋯在（zài）10%～40%的硫酸中，在沸騰的（de）溫度下腐蝕速率為0.0036～0.0063 mm/a，在75%硫酸中溫度100℃時腐蝕速率為0.55 mm/a。鉭（tǎn）是具有高度化學（xué）穩定性的純金屬，除氫氟酸外在許多（duō）介質中具（jù）有極強的耐腐蝕性，如：無機酸、王水和有（yǒu）機酸等，但（dàn）鉭不耐（nài）發煙硫酸；在硫酸生（shēng）產中，采用了大量的非金屬材料，硬PVC 一般使用溫度低於（yú）60℃，PP、PE、PTFE、天然（rán）橡（xiàng）膠、不透性浸漬石墨（mò）等也得到（dào）廣泛的應用。

三、磷酸磷酸屬於三元中強酸，化學性質（zhì）穩定，無強氧（yǎng）化性和（hé）還原性。磷酸生產中，反應料漿中（zhōng）含雜質離子和35~45%的固體顆粒，其中雜質酸的腐蝕性具有決定性的影響（xiǎng），固體（tǐ）顆粒會產生磨蝕，、、等會破壞不鏽鋼的鈍化膜，甚至發生孔蝕。在生產中（zhōng）常用的金屬材料有：鉛、K合金（）、哈氏合金、20號鋼、316L、UB6、雙相不鏽（xiù）鋼22-5和（）等；非金屬材（cái）料有：石墨、橡膠、玻璃鋼、塑料等（děng）。

四、硝（xiāo）酸硝（xiāo）酸屬於強氧化性（xìng）酸，硝酸（suān）對金屬的腐蝕隨濃度的增加而逐漸嚴重。硝酸腐蝕中常采用的耐腐（fǔ）蝕金屬（shǔ）材料有：碳鋼、鋁、不鏽（xiù）鋼等。硝酸（suān）對碳鋼的腐蝕特性是，當溫度在25℃左右且硝酸濃度（dù）在30%以（yǐ）下時（shí），隨著濃度的增加，腐蝕速度加大，當（dāng）硝酸濃度30%時，腐蝕速率達到最大值，為22.5g/m2﹒h。當硝（xiāo）酸濃度（dù）超過50%時，碳（tàn）鋼鈍化。當硝酸濃度70～80%時，腐蝕速率（lǜ）為0.5～0.1mm/a（腐蝕深度）。當濃度達90%以上時，腐（fǔ）蝕速率加大。溫度升高時，碳（tàn）鋼的鈍化膜易（yì）被破壞，同（tóng）時還有（yǒu）晶間腐蝕；硝（xiāo）酸濃度在95%以上時，鋁是很穩定的；硝酸是強氧（yǎng）化性酸，能使不鏽鋼（gāng）中的鉻氧化成致密的，不鏽鋼中的鉻含量越高，耐腐蝕（shí）性越強；耐硝酸（suān）腐蝕的非金屬材（cái）料有：搪玻璃、聚四氟乙（yǐ）烯、陶瓷和玻璃等材料。

五、溴（xiù）和溴化物（wù）溴具有強烈的氧化性，溴及溴化物（wù）有毒。幹燥的溴氣體腐蝕屬於（yú）溴（xiù）的氣相腐蝕，為單一的化學腐蝕，突出表現（xiàn）為溴對（duì）材料的氧化。許多金屬材料都耐幹（gàn）燥溴（xiù）氣的腐蝕，如：鑄鐵、高矽鑄鐵、鋁、銅、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鉭等。非金屬（shǔ）材料有：玻璃、搪玻（bō）璃、陶瓷、碳化（huà）矽、聚四（sì）氟乙（yǐ）烯和聚三氟氯乙烯等；溴和水作用後生成次溴酸和氫溴（xiù）酸，次溴酸和氫溴酸都是（shì）不穩定的化（huà）合物。在溴水（shuǐ）中，除了溴水外還有次溴酸和氫溴（xiù）酸的（de）腐蝕，耐液溴腐蝕的金屬很少，有鎳、銀、哈氏合金B，C和鉭。耐液溴的非金屬材料：玻璃、搪玻璃、陶（táo）瓷（cí）、碳化（huà）矽、聚（jù）四氟乙烯和聚三氟（fú）氯乙烯等。

六（liù）、氫氟酸氫氟酸（suān）是無色澄清的發煙液體（tǐ），為（wéi）中（zhōng）等強度的酸，腐蝕性極強（qiáng），極易揮發，置於空氣中（zhōng）即冒白煙。與金屬（shǔ）鹽（yán）、氧化物、氫氧化物作用生成氟化物。遇金屬能（néng）放出（chū）氫（qīng）氣，遇火星（xīng）易引起爆炸或燃燒。氫氟酸具有很強的腐蝕性和毒（dú）性。根據（jù）氫氟（fú）酸的腐蝕特（tè）性，可將（jiāng）其分成無水（即液態氟化氫）、高濃度和低濃度的氫（qīng）氟酸三類。由於氫（qīng）氟酸是電解（jiě）質溶液（yè），所以氫氟酸腐蝕是典型的電化學腐蝕。在有氫氟酸腐蝕的場合（hé），碳鋼和（hé）低（dī）合金鋼當在濃度高於75％～80％、溫度低於65℃的條件下耐腐蝕（shí）性能良好。鎂對氫氟酸是理想的耐蝕材料，一般隻做（zuò）容（róng）器。鈦適用於濃度為 60~100% （室溫狀態）。銀可用於沸騰（téng）的氫氟酸。蒙乃爾合金是重要的耐氫氟（fú）酸（suān）腐（fǔ）蝕的材料；耐氫氟（fú）酸腐（fǔ）蝕的非金屬材料主（zhǔ）要有：PTFE塑料和不（bú）透性（xìng）浸漬石墨材料。

七、氯（lǜ）氣的腐蝕氯氣微溶於水，生成鹽酸和次氯酸，次氯（lǜ）酸（suān）具有強氧化性。氯水的腐蝕與濕氯（lǜ）相似，但隨含水增多而減輕。當氯氣中含水小於150ppM時，碳鋼的腐蝕速率小於0.04 mm/a，即幹燥氯（lǜ）氣對碳鋼基本不腐蝕。當氯（lǜ）中（zhōng）含水量高時，金屬在濕氯中（zhōng）很快被腐蝕。不（bú）鏽鋼在含量高於150ppM時，會破壞不鏽鋼表麵的鈍（dùn）化膜而產生孔蝕或應力腐蝕破裂。鈦具有優良的耐濕氯性能（含水1.5%以上）。同時耐幹（gàn）濕氯氣的（de）金屬材料隻有鉭、銀、鉑（bó）和部分合金；氯氣會滲透且與絕大多數高分子材料起反（fǎn）應，表（biǎo）麵會生成一層黃色的油糊狀產物——氯奶油。在氯氣氣（qì）氛中PP腐蝕速率大於PE，而PE又遜於硬PVC。聚四氟乙烯的抗氯滲透性能不（bú）及聚偏二氟乙烯，盡管氟塑料具備優良的耐腐蝕性能和較（jiào）高的耐溫性（xìng），在氯的介質中並不推薦使用（yòng）。

八、次氯酸鹽（yán）腐蝕次氯酸鹽，如次氯酸（suān）鈉和（hé）次氯（lǜ）酸鈣在中性或（huò）弱酸性時是不穩定的，其腐蝕性非常強，在高溫時更甚。次氯酸鈉溶液在微堿性條（tiáo）件（jiàn）下有較好的穩定性（xìng），接近中性時，即易分解，在酸性條件下則更加速分解並釋放出氯（lǜ）氣。次氯（lǜ）酸鈉在儲（chǔ）藏時，會（huì）逐漸分解，釋放出氧，原子氧具有強烈的氧化作用。因此，在次氯酸（suān）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（zhì），因（yīn）此除了考慮（lǜ）材（cái）料的耐酸、耐堿和強氧化性（xìng）腐蝕外，還要考慮材料的抗滲透性。次氯酸鈣（gài）的腐蝕與次氯酸鈉類似，隻是腐蝕程度稍低。金屬鈦在次氯酸鈉溶液中有優（yōu）良的耐腐蝕性，用鈦製作的設備不（bú）會存在氧的滲透（tòu）或縫隙腐蝕等問題；天然橡膠由於氧（yǎng）的滲透，很快會導致橡膠溶漲起泡，一般使用壽命隻有2年。軟PVC塑料雖然有良（liáng）好的抗氧化性能，但軟板內的增塑劑會被氫氧化（huà）鈉逐漸（jiàn）萃取而老化破裂，它的使用壽命也隻有2～3年。丁基膠板襯裏、PE和氟塑料等應用效果比較理想。

九、酰化工藝的防腐蝕酰化廣義上是指有機化合物分子中的（de）氫被酰基所取代（dài）的過（guò）程（chéng）。工業上常用的酰化劑有甲酸（suān）（HCOOH）、乙酸、草酸、苯甲（jiǎ）酸、光氣（COCL2）、醋酸（suān）酐等。這些酰化劑的酸和酸酐都是氧化（huà）性的，不（bú）鏽鋼在氧化性的有機酸中是耐蝕的（de）。