Hei ada! Sebagai pembekal ammonium sulfat, saya telah mendapat banyak soalan akhir -akhir ini mengenai kesan kakisan ammonium sulfat pada logam. Jadi, saya fikir saya akan mengambil topik ini dan berkongsi apa yang saya tahu.
Mula -mula, mari kita bercakap sedikit tentang ammonium sulfat sendiri. Ia adalah sebatian kimia biasa dengan formula (nh₄) ₂So₄. Kami menawarkan gred yang berbeza, sepertiAmmonium sulfat gred kapro,Gred Coke Ammonium Sulphate, danGred keluli ammonium sulfat. Setiap gred mempunyai kegunaan tersendiri, tetapi mereka semua mempunyai satu perkara yang sama - mereka boleh berinteraksi dengan logam dalam pelbagai cara.
Bagaimana ammonium sulfat menyebabkan kakisan
Tindak balas kimia
Ammonium sulfat adalah garam, dan apabila ia bersentuhan dengan air, ia memisahkan ion ammonium (NH₄⁺) dan ion sulfat (So₄²⁻). Ion ini boleh mengambil bahagian dalam tindak balas kimia dengan logam. Sebagai contoh, dengan kehadiran kelembapan, ion ammonium boleh bertindak balas dengan permukaan logam. Ion ammonium boleh bertindak sebagai asid lemah di dalam air, melepaskan ion hidrogen (H⁺). Ion hidrogen ini kemudiannya boleh bertindak balas dengan logam, menyebabkannya menjadi koroskan.
Mari kita ambil besi sebagai contoh. Besi (Fe) boleh bertindak balas dengan ion hidrogen yang dikeluarkan dari ion ammonium. Reaksi boleh diwakili seperti berikut:
Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂
Reaksi ini membawa kepada pembentukan ion besi (II) dan gas hidrogen. Ion besi (II) boleh bertindak balas dengan oksigen di udara untuk membentuk oksida besi (III), yang biasanya dikenali sebagai karat. Karat adalah satu bentuk kakisan yang melemahkan struktur logam dari masa ke masa.
Kakisan elektrokimia
Ammonium sulfat juga boleh menyebabkan kakisan elektrokimia. Apabila logam bersentuhan dengan larutan ammonium sulfat, sel elektrokimia dapat dibentuk. Logam bertindak sebagai anod, di mana pengoksidaan berlaku, dan bahagian lain logam atau bahan konduktif yang berbeza boleh bertindak sebagai katod, di mana pengurangan berlaku.
Di anod, logam kehilangan elektron. Sebagai contoh, jika kita menganggap sistem zink - besi dalam larutan ammonium sulfat, zink (Zn) akan bertindak sebagai anod dan akan dioksidakan mengikut reaksi:
Zn → Zn²⁺+ 2e⁻
Di katod, tindak balas pengurangan boleh berlaku. Sebagai contoh, pengurangan oksigen di hadapan air:
O₂ + 2H₂O + 4E⁻ → 4OH⁻
Aliran elektron antara anod dan katod menyebabkan proses kakisan yang berterusan. Kehadiran ion sulfat dalam larutan ammonium sulfat juga boleh mempercepatkan kakisan elektrokimia ini. Ion sulfat dapat meningkatkan kekonduksian penyelesaian, yang membolehkan aliran elektron yang lebih cepat dan dengan itu kadar kakisan yang lebih cepat.
Kesan pada logam yang berbeza
Keluli
Keluli digunakan secara meluas dalam banyak industri, dan ia agak mudah terdedah kepada kesan kakisan ammonium sulfat. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ion ammonium boleh melepaskan ion hidrogen, yang bertindak balas dengan besi dalam keluli. Kakisan keluli boleh menyebabkan penurunan kekuatan dan ketahanannya. Dalam tetapan perindustrian di mana struktur keluli terdedah kepada ammonium sulfat, seperti dalam beberapa loji pemprosesan kimia atau kemudahan penyimpanan, kakisan boleh menyebabkan kegagalan struktur dari masa ke masa.
Aluminium
Aluminium adalah logam reaktif, tetapi ia membentuk lapisan oksida pelindung di permukaannya. Walau bagaimanapun, ammonium sulfat boleh memecah lapisan pelindung ini. Ion ammonium boleh bertindak balas dengan lapisan aluminium oksida, mendedahkan logam aluminium yang mendasari untuk lagi kakisan. Sebaik sahaja aluminium terdedah, ia boleh bertindak balas dengan ion sulfat dan air untuk membentuk aluminium sulfat dan gas hidrogen. Kakisan aluminium boleh menyebabkan pitting, yang merupakan satu bentuk kakisan setempat yang boleh menyebabkan lubang di permukaan logam.
Tembaga
Tembaga agak tahan terhadap kakisan berbanding dengan beberapa logam lain, tetapi ia tidak sepenuhnya kebal terhadap kesan ammonium sulfat. Dalam larutan ammonium sulfat, tembaga boleh membentuk kompleks dengan ion ammonium. Kompleks ini boleh mengubah sifat permukaan tembaga dan menjadikannya lebih mudah terdedah kepada kakisan. Dari masa ke masa, kakisan tembaga boleh menyebabkan perubahan dalam penampilannya, seperti pembentukan patina biru kehijauan.
Faktor yang mempengaruhi kakisan
Kepekatan ammonium sulfat
Kepekatan ammonium sulfat dalam larutan memainkan peranan penting dalam kadar kakisan. Kepekatan ammonium sulfat yang lebih tinggi bermakna lebih banyak ion ammonium dan sulfat tersedia untuk bertindak balas dengan logam. Apabila kepekatan meningkat, kadar tindak balas kimia dan kakisan elektrokimia juga meningkat. Sebagai contoh, dalam eksperimen makmal, sampel logam yang direndam dalam larutan ammonium sulfat yang sangat tertumpu akan menghancurkan lebih cepat daripada satu dalam larutan cair.
Suhu
Suhu juga mempengaruhi proses kakisan. Suhu yang lebih tinggi secara amnya meningkatkan kadar tindak balas kimia. Apabila suhu meningkat, tenaga kinetik ion dan molekul dalam larutan ammonium sulfat meningkat. Ini membawa kepada perlanggaran yang lebih kerap dan bertenaga antara ion dan permukaan logam, mempercepatkan kadar kakisan. Di samping itu, suhu yang lebih tinggi juga boleh menjejaskan kelarutan produk kakisan, yang boleh mempromosikan atau menghalang kakisan lebih lanjut.
pH penyelesaian
PH penyelesaian ammonium sulfat adalah satu lagi faktor penting. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, ion ammonium boleh bertindak sebagai asid lemah di dalam air, menurunkan pH larutan. PH yang lebih rendah bermakna kepekatan ion hidrogen yang lebih tinggi, yang boleh meningkatkan kadar kakisan. Walau bagaimanapun, kehadiran bahan -bahan lain dalam penyelesaian juga boleh menjejaskan pH. Sebagai contoh, jika terdapat bahan asas yang hadir, mereka dapat meneutralkan ion hidrogen dan mengurangkan kadar kakisan.
Mencegah kakisan
Melapisi logam
Salah satu cara yang paling biasa untuk mencegah kakisan logam oleh ammonium sulfat adalah untuk melapisi permukaan logam. Terdapat pelbagai jenis salutan yang ada, seperti cat, salutan epoksi, dan lapisan zink. Lapisan ini bertindak sebagai penghalang antara logam dan larutan ammonium sulfat, menghalang hubungan langsung dan dengan itu mengurangkan kadar kakisan. Sebagai contoh, keluli bersalut zink (keluli tergalvani) mempunyai lapisan zink di permukaannya. Zink lebih reaktif daripada besi, jadi ia menghidupkan terlebih dahulu, melindungi keluli yang mendasari.
Menggunakan perencat
Inhibitor kakisan juga boleh digunakan untuk mengurangkan kesan kakisan ammonium sulfat. Inhibitor adalah bahan yang boleh ditambah kepada larutan ammonium sulfat atau digunakan pada permukaan logam. Mereka bekerja sama ada membentuk filem pelindung di permukaan logam atau dengan mengganggu tindak balas kimia yang menyebabkan kakisan. Sebagai contoh, sesetengah perencat organik boleh menyerap ke permukaan logam, menghalang ion ammonium dan sulfat daripada mencapai logam.
Penyimpanan dan pengendalian yang betul
Penyimpanan dan pengendalian ammonium sulfat yang betul juga boleh membantu mencegah kakisan. Ammonium sulfat perlu disimpan di tempat yang kering untuk mengelakkan pembentukan penyelesaian yang boleh menyebabkan kakisan. Dalam tetapan perindustrian, peralatan logam perlu dibersihkan secara teratur untuk menghapuskan sebarang residu ammonium sulfat. Sekiranya boleh, struktur logam perlu direka untuk meminimumkan pendedahan mereka kepada ammonium sulfat.
Kesimpulan
Kesimpulannya, ammonium sulfat boleh mempunyai kesan kakisan yang signifikan terhadap logam. Reaksi kimia dan elektrokimia yang disebabkan oleh ammonium sulfat boleh menyebabkan kemerosotan struktur logam, yang mempengaruhi kekuatan, ketahanan, dan penampilan mereka. Walau bagaimanapun, dengan memahami faktor -faktor yang mempengaruhi kakisan dan mengambil langkah pencegahan yang sesuai, kita dapat meminimumkan kesan ini.
Sekiranya anda berada di pasaran untuk ammonium sulfat dan ingin mengetahui lebih lanjut mengenai cara mengendalikannya dengan selamat untuk mengelakkan kakisan logam, atau jika anda berminat dengan gred ammonium sulfat kami yang berbeza, jangan ragu untuk menjangkau rundingan pembelian. Kami di sini untuk membantu anda membuat pilihan terbaik untuk keperluan khusus anda.
Rujukan
- Fontana, MG (1986). Kejuruteraan kakisan. McGraw - Hill.
- Uhlig, HH, & Revie, RW (1985). Kawalan kakisan dan kakisan. Wiley - Interscience.
- Jones, DA (1996). Prinsip dan pencegahan kakisan. Prentice Hall.