Ποιες είναι οι επιπτώσεις του θειικού οξέος στον χάλυβα;

Το θειικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ ικανό να ανταποκρίνεται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους και η αντίδραση του θειικού οξέος στον χάλυβα μπορεί μερικές φορές να είναι αντιφατική. Σε ορισμένες συγκεντρώσεις, το θειικό οξύ θα σχηματίσει ένα προστατευτικό στρώμα στον χάλυβα και ο χάλυβας θα είναι λεπτός. Άλλες συγκεντρώσεις θα προκαλέσουν διάβρωση και ο χάλυβας θα αλλοιωθεί αργά. Με τον διαβρωτικό χάλυβα, το θειικό οξύ συχνά σχηματίζει αέριο υδρογόνο, το οποίο προωθεί τη διάβρωση. Τα χαμηλά επίπεδα αερίου υδρογόνου μπορεί να προκαλέσουν αυλάκωση ή παραμόρφωση του χάλυβα.

Η καλύτερη αντίδραση του θειικού οξέος στον χάλυβα είναι ότι το οξύ αρχίζει να δημιουργεί ένα στρώμα θειικού σιδήρου που προστατεύει τον χάλυβα από το οξύ και δεν προκαλεί διάβρωση και μικρή απώλεια μετάλλου. Αυτό θα συμβεί μόνο εάν η συγκέντρωση του θειικού οξέος είναι μεταξύ 70 τοις εκατό και 99.5 τοις εκατό. Σε συγκέντρωση σε αυτό το εύρος, μπορεί να αποθηκευτεί σε μη προστατευτική και χωρίς επένδυση χαλύβδινη θήκη.

Όπως συμβαίνει με τις περισσότερες ουσίες, η πιο κοινή αντίδραση του θειικού οξέος στον χάλυβα είναι η διάβρωση. Ανεξάρτητα από το εάν η συγκέντρωση είναι χαμηλότερη ή μεγαλύτερη από το εύρος ασφαλούς συγκέντρωσης, το θειικό οξύ θα αρχίσει να διαβρώνει τον χάλυβα. Η διάβρωση είναι συνήθως αργή, αλλά πολύ υψηλές συγκεντρώσεις μπορεί να διαπεράσουν γρήγορα τον χάλυβα. Για τη διατήρηση του θειικού οξέος σε ασφαλέστερες συγκεντρώσεις, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια χαλύβδινη θήκη επενδυμένη με θειικό σίδηρο και η επένδυση θα πρέπει να ανανεωθεί όπως απαιτείται, εάν είναι δυνατόν.

Όταν το θειικό οξύ στον χάλυβα αντιδρά, υπάρχει κάτι περισσότερο από απώλεια μετάλλου. Ένα υποπροϊόν αυτής της διάβρωσης είναι το αέριο υδρογόνο, το οποίο δρα στην αφαίρεση του προστατευτικού στρώματος θειικού σιδήρου. Αυτό συμβαίνει επειδή το υδρογόνο στο θειικό οξύ απελευθερώνεται για να δημιουργήσει χώρο για τον σίδηρο στον χάλυβα, ο οποίος προκαλεί το υδρογόνο να μετατραπεί σε αέριο. Αυτό προκαλεί την επιτάχυνση της διάβρωσης του χάλυβα και, εάν δεν διορθωθεί, θα καταστήσει αναπόφευκτη την περαιτέρω διάβρωση. Για το λόγο αυτό, η χαλύβδινη θήκη πρέπει να ελέγχεται και να αναπληρώνεται συχνά το προστατευτικό στρώμα.

Ένα χαμηλό επίπεδο αερίου υδρογόνου μπορεί να μην καταδικάσει το μέταλλο σε πλήρη φθορά, αλλά αντίθετα μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στο σχήμα του χάλυβα. Εάν το αέριο υδρογόνο είναι ελαφρύ, τότε, μέχρι να αφαιρέσει οποιοδήποτε από το θειικό σίδηρο, η αντίδραση μεταξύ του θειικού οξέος και του χάλυβα θα δώσει αυτόματα περαιτέρω θειικό σίδηρο. Αυτή η σταθερή άνω και κάτω διάβρωση, προστασία και αέριο υδρογόνου σημαίνει ότι ο χάλυβας συνήθως θα αυλακωθεί ή θα παραμορφωθεί σε τυχαίες κατευθύνσεις. Σε αυτό το σημείο, ο χάλυβας είναι συχνά άχρηστος, ειδικά εάν λειτουργούσε ως αντλία για να μετακινήσει το θειικό οξύ.