典型化工酸的腐（fǔ）蝕與選材（cái）

一、氯化氫和鹽酸幹燥氯（lǜ）化氫在200℃以下對碳鋼實（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（lǜ）化（huà）氫氣體的（de）腐蝕，實際上就是鹽酸的腐蝕，隻要溫度（dù）高於（yú）氯化氫的最高露點（80~200℃，隨（suí）HCL含量及壓（yā）力條件（jiàn）而不同）以上，最好（hǎo）在250~300℃，碳鋼的腐蝕速率仍保持可（kě）容忍的範圍內；鹽酸是典型的非氧化（huà）性酸，鐵在稀鹽酸中生（shēng）成氯化亞鐵，在濃酸中（zhōng）生成三氯化鐵（tiě），三氯化鐵溶於水。31%的工業鹽酸由於含有三價鐵（tiě）的氯化物，呈深黃色（sè），且腐蝕明顯強於（yú）化學純的發煙（yān）鹽（yán）酸（濃度37~38%）；在（zài）鹽酸中（zhōng），鑄鐵的腐蝕比碳鋼嚴重；普通不鏽鋼（gāng）即（jí）使在1%的（de）鹽酸（suān）中，也會發生孔蝕；在鹽酸介質中，隻有含鉬不鏽（xiù）鋼、鈦（含量300ppM，溫度（dù）90℃以下）、銀、哈氏合金、鋯和鉭（tǎn）可供選擇，特別是鉭，這（zhè）種金屬即使在三氯化鐵和氯（lǜ）的存在下，在任何濃度（dù）和溫度（直至沸騰（téng））的鹽酸中，也不會腐蝕；在鹽酸生產中，采（cǎi）用了大量的非金屬材料，硬PVC的耐鹽酸性能優於PP，可以（yǐ）在任何濃度範圍（wéi）內使用，隻要不超過它的允（yǔn）許（xǔ）使用溫度。在稀酸場合，PP可（kě）在110℃以下長期使用。PE在80℃以下具有（yǒu）優良（liáng）的耐（nài）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（nài）溫性地20~30℃。PTFE具有優良的耐酸性，使用溫度在（zài）250℃以下。天然橡膠在80℃以（yǐ）下（xià）的鹽酸中具有優良的耐酸性（xìng）能。不透性浸漬（zì）石墨具有優良的（de）耐腐蝕性能，在鹽酸（suān）生產中得到廣泛的應用。

二、硫酸硫酸是一種（zhǒng）含氧酸，稀硫酸的氧化性很弱，屬於非氧化性酸類（lèi），主要產生（shēng）氫去極（jí）化腐蝕。氫去極化腐（fǔ）蝕是指以作為去極化劑的腐（fǔ）蝕過程（chéng），反應（yīng）的結果是金屬不（bú）斷地溶解、減薄。濃硫酸具有很強的氧化性，屬於氧化（huà）類酸，可使部分金屬有（yǒu）自鈍化的能力，在金屬表麵生成致密的鈍化膜，這種膜不溶於濃（nóng）硫酸，從而阻礙腐蝕繼續發生。在硫（liú）酸生產中，常用（yòng）的金屬材料有：鉛、碳鋼、鑄鐵、不鏽鋼、哈氏合金、鋯和鉭等。鉛與稀硫（liú）酸反應在（zài）鉛的表麵生成一層穩定的難溶解的PbSO4保護膜，但若碰到（dào）濃硫酸這層膜又（yòu）會溶解。所以當硫酸濃度低於60%，溫度在100℃以下時（shí），可以（yǐ）使（shǐ）用鉛。當硫（liú）酸濃度高於75%時，不推薦使用。由於（yú）鉛的機械強度低，一般做襯裏材料使（shǐ）用；碳鋼（gāng）在60%以下的硫酸中強烈腐蝕，但當硫酸濃度增大到75%以上時，在金屬的表麵將生成氧化鐵的保護膜，從（cóng）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，尤其是高矽鑄鐵（矽含量在14%~17%之間）。但（dàn）鑄鐵中的Si會與滲入鑄鐵中的遊離的SO3作用（yòng）生（shēng）成SiO2，其體積增大會造成鑄件開（kāi）裂，因此不能用於發煙硫酸中；不鏽鋼不耐稀硫酸的腐蝕；哈氏合金（jīn）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（zhǒng）腐蝕性介質中應用，如：硝酸（濃度低於50%）、鹽酸、磷酸、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（liú）酸中，在沸騰的溫度下腐蝕速率為0.0036～0.0063 mm/a，在75%硫酸（suān）中溫度100℃時腐蝕（shí）速率為0.55 mm/a。鉭是具有高度化學穩定性的純金屬，除氫氟酸外在許多介質中具有極強（qiáng）的耐腐蝕（shí）性，如：無機酸、王水和有機酸等（děng），但鉭不耐發煙（yān）硫酸；在硫酸生產中，采用了大量的非金屬材料，硬PVC 一般使用溫度低於60℃，PP、PE、PTFE、天然橡膠、不透（tòu）性浸漬石墨等也得到廣泛的應用。

三、磷酸磷酸屬於三元中強酸，化學性質穩定，無強氧化性和（hé）還原性。磷酸生產中，反應料漿中含雜質（zhì）離子和35~45%的（de）固體顆（kē）粒，其中雜質酸的腐蝕（shí）性具有決定性（xìng）的影（yǐng）響，固體顆粒會產生磨蝕，、、等會破壞（huài）不（bú）鏽鋼的鈍化膜，甚至發生孔蝕。在生（shēng）產中常（cháng）用的金屬材料（liào）有（yǒu）：鉛、K合金（）、哈氏合金、20號鋼、316L、UB6、雙相（xiàng）不鏽鋼（gāng）22-5和（）等；非金屬材料有：石（shí）墨、橡膠、玻璃鋼、塑料等。

四（sì）、硝酸（suān）硝酸屬於強氧化性酸，硝酸對金屬的腐蝕隨濃度的增加而逐漸嚴重。硝酸（suān）腐蝕中常（cháng）采用的耐腐蝕金屬材料有：碳鋼、鋁、不鏽鋼等。硝酸對碳鋼的腐蝕特性是，當溫度在25℃左右且硝酸濃度在30%以下時，隨著濃度的增加（jiā），腐蝕速度加大（dà），當硝酸濃度30%時，腐蝕速率達到最（zuì）大值，為22.5g/m2﹒h。當硝（xiāo）酸濃度超（chāo）過50%時，碳（tàn）鋼鈍化。當（dāng）硝（xiāo）酸濃度70～80%時，腐蝕速率為0.5～0.1mm/a（腐蝕深度（dù））。當濃度達90%以上時，腐（fǔ）蝕速率加大。溫度升高時，碳鋼的鈍化膜易被（bèi）破壞，同時還有晶間腐蝕；硝酸濃度在95%以（yǐ）上時，鋁是很穩定的；硝酸是強氧化性酸，能使（shǐ）不鏽鋼（gāng）中的鉻氧化成致密的，不鏽鋼中的鉻（gè）含量越高，耐腐蝕性越強（qiáng）；耐硝酸腐蝕的非金屬材料有：搪玻璃、聚四氟乙烯、陶瓷和玻（bō）璃等材（cái）料。

五、溴和溴化物溴具有強烈的（de）氧化（huà）性，溴及溴化物有毒（dú）。幹燥的溴氣體腐（fǔ）蝕（shí）屬於（yú）溴的氣相（xiàng）腐（fǔ）蝕，為（wéi）單一的化學腐蝕，突出表現為溴對材料（liào）的氧（yǎng）化。許多金（jīn）屬材料（liào）都耐（nài）幹燥溴氣的腐（fǔ）蝕，如：鑄鐵、高矽鑄（zhù）鐵、鋁、銅、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鉭等。非金屬材料有：玻璃、搪玻璃、陶瓷、碳化矽（guī）、聚四氟乙（yǐ）烯和聚三氟氯乙烯等；溴和水作用（yòng）後生成次（cì）溴酸和（hé）氫溴酸，次溴（xiù）酸和氫溴（xiù）酸都是不穩定的化合（hé）物。在溴水中，除了溴（xiù）水外還有次溴（xiù）酸和氫溴酸（suān）的腐蝕，耐液溴腐蝕的金屬很少，有鎳（niè）、銀、哈氏合金B，C和鉭（tǎn）。耐液溴的非金屬材料：玻璃、搪玻璃、陶瓷（cí）、碳化矽、聚（jù）四氟乙烯和聚三氟（fú）氯乙烯等。

六、氫氟（fú）酸氫氟酸是無色澄清的發煙液體（tǐ），為中等強度（dù）的酸，腐蝕性極強，極易揮發，置於空氣中即冒白煙。與金屬（shǔ）鹽、氧化物、氫氧化（huà）物作用生成氟化物。遇金屬能放出（chū）氫氣，遇火星易引起（qǐ）爆（bào）炸或燃燒。氫氟酸具有很強的腐蝕性（xìng）和毒性。根（gēn）據氫氟酸的腐蝕特性，可將其分成（chéng）無水（即液態氟化氫）、高濃度和低濃度的氫氟酸三類。由於氫氟酸是電解質溶液，所以（yǐ）氫氟酸腐蝕是典型的電化學腐蝕。在有氫氟酸腐蝕的場合，碳鋼和（hé）低合金鋼當在濃度高於75％～80％、溫度低於65℃的條件（jiàn）下耐腐蝕性能良好。鎂（měi）對氫氟酸（suān）是理想的耐蝕材料，一般隻做（zuò）容器。鈦適用於濃度（dù）為 60~100% （室溫狀態）。銀可用於沸騰的氫氟酸（suān）。蒙乃爾（ěr）合金是重要的耐氫氟酸腐蝕的材料（liào）；耐（nài）氫氟酸腐蝕的非金（jīn）屬材料主要有：PTFE塑料和不透性浸漬石墨（mò）材料。

七、氯氣的腐蝕氯氣微溶（róng）於水，生成鹽酸和（hé）次氯酸，次氯酸具有強氧化性。氯水的（de）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，即幹燥氯氣對碳鋼基本不腐蝕。當氯中含（hán）水量高時（shí），金（jīn）屬（shǔ）在濕氯中很快被腐蝕。不鏽鋼（gāng）在含量高於150ppM時，會破壞不鏽鋼表麵（miàn）的鈍化膜而產（chǎn）生孔蝕或應力腐蝕破裂（liè）。鈦（tài）具有優良的耐濕氯性能（含水1.5%以上）。同時耐幹（gàn）濕氯氣的金屬材（cái）料隻有鉭、銀、鉑和部分合金；氯氣會滲透且與絕（jué）大多數高分（fèn）子材料起反（fǎn）應（yīng），表麵會生成一（yī）層黃色的油糊狀產物——氯奶油。在（zài）氯氣氣氛中PP腐（fǔ）蝕（shí）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及聚偏二氟乙烯，盡管氟塑料具備優良的耐腐蝕性能和（hé）較高的耐溫性，在氯的介（jiè）質中並不（bú）推薦使用。

八、次氯酸鹽腐蝕次氯酸鹽，如次氯酸鈉和次氯酸鈣在中性或弱酸性時是不穩定的，其腐蝕性非常（cháng）強，在高溫時更甚。次氯酸鈉溶液在微堿性條（tiáo）件下有較好的（de）穩定性，接（jiē）近中性（xìng）時，即易分（fèn）解，在（zài）酸性條件（jiàn）下則更加（jiā）速（sù）分解並釋放（fàng）出（chū）氯氣。次氯酸鈉在儲藏時，會逐（zhú）漸分解，釋放出氧，原子氧具有強（qiáng）烈的氧化作用。因此（cǐ），在次氯酸鈉中，腐蝕性介質有，HCL、CL2、O、NaOH和NaCL等（děng），其中O和NaCL都是強滲透性（xìng）介質（zhì），因此除了考慮材料的耐酸、耐堿和強氧化性腐蝕外，還要考慮材料的抗滲透性。次氯酸鈣的腐蝕（shí）與次氯酸鈉類（lèi）似，隻是腐蝕程度稍低。金屬鈦在次氯酸（suān）鈉溶液中有優良（liáng）的耐腐蝕性，用鈦製作的設備不會存在氧的滲透或縫隙腐蝕（shí）等問題（tí）；天然橡膠由於氧的（de）滲透，很快會導致橡膠溶漲（zhǎng）起泡，一般使用壽命隻有2年。軟PVC塑料雖然有良好的抗氧化性能，但軟板內的增塑劑會被氫氧化鈉逐漸萃取（qǔ）而（ér）老化破裂，它的使用壽命（mìng）也隻有2～3年。丁基（jī）膠（jiāo）板襯裏、PE和氟塑料等（děng）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（hé）物分子中的氫被酰（xiān）基所取代的過程（chéng）。工業（yè）上常用（yòng）的酰化劑有甲（jiǎ）酸（HCOOH）、乙酸、草酸、苯甲酸、光氣（COCL2）、醋酸酐等。這些酰化劑的酸和酸酐都是氧化性的（de），不鏽鋼在氧化性的有機酸中是耐蝕的。