فلز مقاوم در برابر اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در صورت مخلوط شدن با آب گرمای زیادی از خود تولید می‌کند که این هم یک عامل برای خطرناک بودن آن است. مخازن فلزی ضد اسید بیشتر از لوله و لوله استیل ضد اسید ساخته شده اند.

در ادامه این مقاله فلزاتی که مقاومت بیشتری نسبت به اسید سولفوریک دارند به شما معرفی خواهند شد.

فلز مناسب برای محیط‌های اسیدی

در صنایع مختلف مانند کارخانه‌ها، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و... گاهی و یا حتی شاید بیشتر از گاهی، از مواد اسیدی استفاده می‌شود. نحوه نگهداری از اسید برای ایمن ماندن افراد از خطر آن امری ضروری است. پس باید بدانیم چه آلیاژهایی در برابر خوردگی مقاومت بیشتری دارند تا از آنها در تهیه مخازن نگهداری اسیدها استفاده کنیم.

پلاتین

این عنصر در هر دمایی در مقابل هر غلظتی از اسید سولفوریک قرار بگیرد، بسیار مقاوم است و اثرات خورندگی از خود نشان نمی‌دهد. اما همانطور که می‌دانید، پلاتین فلز گران‌بهایی است.

طلا

طلا نیز تا دمای 250 درجه سانتی‌گراد در برابر اسید از خود مقاومت نشان می‌دهد. اما مانند پلاتین فلز گران‌قیمتی محسوب می‌شود.

نیکل

نیکل 200 در دماهای متوسط و پایین مقاومت خوبی در برابر اسید سولفوریک دارد.

آلومینیوم

آلیاژ آلومینیوم برای نگهداری از اسید سولفوریک رقیق شده دارای غلظت کمتر از 10 درصد و یا با غلظت‌های بالای 98 درصد مناسب است. اما برای غلظت بین 40 تا 95 درصد اصلاً گزینه مناسبی نیست. آلیاژهای آلومینیومی در مقابل قلیاها، جیوه آب دریا، حلال‌های کلره و الکل آتلیک مقاومت خوبی ندارند.

چدن

چدن حاوی 5/14 درصد سیلیکون است. به همین دلیل در دماهای نزدیک نقطه جوش مقاومت خوبی در برابر اسید سولفوریک دارد.

سرب

برای نگهداری از مواد اسیدی با غلظت بالای 70 درصد مناسب است اما برای ساخت پمپ‌ها و شیرآلات به هیچ‌عنوان توصیه نمی‌شود.

نیوبیوم

برای نگهداری از اسید سولفوریک در شرایط اکسیدکنندگی با غلظت کمتر از 95 درصد گزینه مناسبی می‌باشد.

فولادهای کربنی

این فولادها برای نگهداری از اسید سولفوریک غلیظ در دمای محیط و شرایطی مشخص و ثابت مناسب می‌باشند. اما این به بدان معنی نیست که این آلیاژها دچار فرسایش و اکسید شدن نمی‌شوند. فرسودگی آنها به عواملی چون دمای محیط، میزان غلظت اسید، میزان عناصر آهن و جریان بستگی دارد.

استنلس استیل (فولاد ضد زنگ)

لوله استیل304 و 316 از پرفروش ترین محصولات فولاد ضدزنگ هستند که مقاومت بالایی در برابر خاصیت خوردگی اسید دارند. بهترین نوع فولاد ضد زنگ برای  محیط‌های اسیدی، فولاد ضدزنگ سری 316 می‌باشد. خاصیت ضد اسیدی این فولاد به دلیل وجود 2 تا 3 درصد مولیبدین در ترکیبات آن است. به همین دلیل در برابر اسیدهای خورنده به خصوص اسید سولفوریک از خود مقاومت بالایی نشان می‌دهند. شاخص‌ترین تفاوت این دو نوع فولاد وجود مولیبدین، کروم و کربن بیشتر در سری 316 نسبت به سری 304 است که همین عامل مقاومت آن را بالاتر برده است.

در یک نگاه کلی‌تر استیل 316 در دسته مارتنزیتی قرار داشته و خاصیتی غیرمغناطیسی دارد عناصر تشکیل دهنده آن شامل کروم، نیکل، مولیبدن، منگنز، فسفر، گوگرد، سیلسیم، نیتروژن و آهن متعادل می باشد. این فولاد تا دمای 1149 درجه سلسیوس حرارت داده شده و سپس به سرعت سرد می‌شود.

اسید سولفوریک میل ترکیبی زیادی به آب دارد به طوری که در واکنش با سایر مواد هیدروژن و اکسیژن آنها را به صورت آب جدا می‌کند. به دلیل خاصیت خورندگی بالا، این اسید با فلزات به سرعت واکنش نشان می‌دهد. اما مقاومت استیل ضدزنگ 316 بسیار بالا بوده و این نوع اسید خورنده نمی‌تواند خوردگی روی آن ایجاد کند.

کلام پایانی

اسید سولفوریک ماده‌ای بسیار خطرناک است. پس اگر قرار است از آن در محیط کار نگهداری شود باید اطلاعات خود را از این نوع اسید و فلزاتی که در قبل ذکر بالا ببریم تا بهترین گزینه را برای این کار انتخاب کنیم.

به طور معمول مخزن و تانکر ضد اسید که برای نگهداری و ذخیره‌سازی اسیدها و مواد قلیایی گوناگون استفاده می‌شود، از جنس استنلس استیل، پلی اتیلن و پلی پروپیلن کامپوزیت است. اما مناسب‌ترین گزینه برای این کار انواع فولاد ضد اسید است که با توجه به نوع اسید، غلظت آن و دمای محیط، نسبت به خوردگی مقاوم بوده و بالاترین ایمنی را از خود نشان دهد.

با توجه به مواردی که در بالا ذکر شد، هرکدام از فلزات تحت شرایط خاصی برای نگهداری از اسید سولفوریک مناسب هستند و تنها گزینه‌ای که تحت هر شرایطی در برابر خوردگی اسید از خود مقاومت بالایی نشان می‌دهد، استیل ضدزنگ 316 می‌باشد که این نوع فولاد ضدزنگ در مقاطع میلگرد، ورق و لوله استیل ساخته شده و در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.