Hej där! Jag är en aluminium + bronslegeringsleverantör, och jag har att göra med denna fantastiska legering en god stund. Idag vill jag chatta om hur denna legering interagerar med olika syror. Det är mycket viktigt att förstå detta, särskilt om du är i branscher som tillverkning, teknik eller till och med bara nyfiken på material.
Först och främst, låt oss prata lite om vad aluminium + bronslegering är. Det är en bimetalkomposit som kombinerar det bästa från båda världar - styrkan och korrosionsmotståndet hos aluminium och hållbarhet och slitstyrka - motstånd hos brons. Du kan lära dig mer om det här:Aluminium + bronslegering.
Nu på syrorna. Syror finns överallt, från industriella miljöer till vardagliga hushållsartiklar. Och hur vår legering reagerar på dem kan variera mycket beroende på typen av syra.
Saltsyra (HCl)
Saltsyra är en stark syra som vanligtvis används vid industriell rengöring, metallbearbetning och till och med i magen (i en mycket svagare form). När aluminium + bronslegering kommer i kontakt med HCl kan reaktionen vara ganska komplex.
Aluminium i legeringen är ganska reaktiv med HCl. Det bildar aluminiumklorid och vätgas. Reaktionen ser ut så här: 2AL + 6HCL → 2Alcl₃ + 3H₂. Denna reaktion kan vara ganska kraftig, särskilt om syran är koncentrerad.
Bronsdelen, som vanligtvis innehåller koppar och tenn, reagerar inte lika lätt med HCl under normala förhållanden. Koppar är relativt oreaktivt med saltsyra eftersom kopparens standardreduktionspotential är högre än väte. Men om det finns andra faktorer som närvaron av syre eller en katalysator kan reaktionen vara annorlunda.
Om legeringen utsätts för HCl under lång tid kan aluminiumdelen korrodera bort och lämna en mer koppar - rik yta. Detta kan förändra legeringens mekaniska egenskaper, vilket i vissa fall gör den mindre stark och mer spröd.
Svavelsyra (h₂so₄)
Svavelsyra är en annan stark syra som används i många branscher, som batteritillverkning och gödselproduktion. När vår legering möter svavelsyra beror reaktionen också på syrans koncentration.
I utspädd svavelsyra reagerar aluminium i legeringen för att bilda aluminiumsulfat och vätgas: 2Al + 3H₂SO₄ → AL₂ (SO₄) ₃ + 3H₂. Bronsdelen har återigen ett annat beteende. Koppar i brons kan reagera med varm, koncentrerad svavelsyra för att bilda kopparsulfat, svaveldioxid och vatten: Cu+ 2h₂so₄ → CUSO₄+ SO₂ ↑+ 2H₂O.
I allmänhet är korrosionshastigheten för aluminium + bronslegering i svavelsyra långsammare jämfört med saltsyra, särskilt vid lägre koncentrationer. Men när koncentrationen ökar och temperaturen stiger kan korrosionen bli mer betydande.
Salpetersyra (hno₃)
Kalpitalsyra är en stark oxiderande syra. När aluminium + bronslegering utsätts för salpetersyra bildar aluminiumdelen snabbt ett tunt oxidskikt på ytan. Detta oxidskikt är ganska skyddande och kan förhindra ytterligare reaktion i viss utsträckning.
Kopparen i bronsen reagerar emellertid lätt med salpetersyra. Med utspädd salpetersyra bildar koppar kopparnitrat, kväveoxid och vatten: 3CU+ 8HNO₃ → 3CU (NO₃) ₂+ 2NO ↑+ 4H₂O. Med koncentrerad salpetersyra producerar reaktionen kopparnitrat, kvävedioxid och vatten: Cu+ 4Hno₃ → Cu (no₃) ₂+ 2no₂ ↑+ 2H₂O.
Reaktionen med salpetersyra kan vara ganska våldsam, särskilt med koncentrerad syra. Gasutvecklingen kan vara snabb och det kan leda till betydande korrosion av legeringen om den inte kontrolleras korrekt.
Ättiksyra (CH₃COOH)
Ättiksyra är en svag syra som vi alla är bekanta med i form av vinäger. När aluminium + bronslegering utsätts för ättiksyra är reaktionen mycket långsammare jämfört med de starka syrorna vi har pratat om.
Aluminium i legeringen kan reagera långsamt med ättiksyra för att bilda aluminiumacetat och vätgas. Reaktionen är mindre kraftig eftersom ättiksyra är en svag syra och inte dissocierar helt i vatten.
Bronsdelen är ännu mer resistent mot ättiksyra. Koppar och tenn i bronsen har låg reaktivitet med denna svaga syra. Detta gör aluminium + bronslegering till ett bra val för applikationer där det kan komma i kontakt med svaga organiska syror, som i viss mat - bearbetningsutrustning.
Varför spelar det rollen?
Att förstå hur aluminium + bronslegering interagerar med olika syror är avgörande av många skäl. I industriella tillämpningar, om legeringen används i en miljö där den utsätts för syror, kan du veta att reaktionen kan hjälpa till att välja rätt legeringskomposition och vidta lämpliga skyddsåtgärder.
Till exempel, om en applikation involverar kontakt med saltsyra, kan en högre kopparinnehållslegering vara mer lämplig för att minska den totala korrosionshastigheten. Om miljön har mycket salpetersyra kan ytterligare ytbehandlingar eller beläggningar behövas för att skydda legeringen.
Vi erbjuder också ett annat bra alternativ,Stål + bly - gratis bronslegering, som har sina egna unika egenskaper och syra -resistensegenskaper.
Om du är på marknaden för aluminium + bronslegering eller har frågor om hur den kan fungera i din specifika syra - som innehåller miljö, skulle jag gärna prata. Oavsett om du är en liten tillverkare av små och ett stort skala, kan vi tillhandahålla rätt legeringslösningar för dig. Nå ut och låt oss starta en konversation om dina behov.
Referenser
- Atkins, PW, & de Paula, J. (2014). Fysisk kemi för biovetenskapen. Oxford University Press.
- Brown, TL, Lemay, He, Bursten, Be, Murphy, CJ, Woodward, PM, & Stoltzfus, MW (2017). Kemi: Central Science. Pearson.
- Callister, WD, & Rethwisch, DG (2016). Materialvetenskap och teknik: En introduktion. Wiley.
