Взаимодействие лимонной кислоты с алюминием

Коррозия алюминия — это разрушение металла под воздействием окружающей среды.

В реакции Al 3+ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет -1,66 В.

Температура плавления алюминия составляет 660 °C.

Плотность алюминия составляет 2,6989 г/см3 (при нормальных условиях).

Хотя алюминий является реакционноспособным металлом, он обладает относительно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить его способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.

Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации коррозионных загрязнений в среде, температуры и т.д. Большое влияние оказывает pH растворов. Оксид алюминия образуется на поверхности металла только в диапазоне pH 3-9!

Наименьшая чистота сильно влияет на его коррозионную стойкость. Для строительства химических заводов и оборудования используются только очень чистые (неочищенные) металлы, такие как алюминий марок AB1 и AB2.

Коррозия алюминия не наблюдается только в тех средах, где на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка.

При нагревании алюминий может вступать в реакцию с некоторыми неметаллами:

2Al + N2 → 2AlN — взаимодействие алюминия и азота с образованием нитрида алюминия;

4Al + 3C → Al4C3 — реакция алюминия и углерода с образованием карбида алюминия;

2Al + 3S → Al2S3 — взаимодействие алюминия и серы с образованием сульфида алюминия.

Коррозия алюминия на воздухе (атмосферная коррозия алюминия)

Алюминий реагирует с воздухом в пассивном состоянии. Если чистый металл вступает в контакт с воздухом, на его поверхности немедленно образуется тонкая защитная пленка оксида алюминия. Рост пленки замедляется. Формула оксида алюминия — Al2O3 или Al2O3-H2O.

Реакция между алюминием и кислородом:

Толщина этой оксидной пленки составляет 5-100 нм (в зависимости от условий эксплуатации). Глинозем обладает хорошей адгезией к поверхности и выполняет условие непрерывности оксидной пленки. При хранении толщина оксида алюминия на поверхности металла составляет около 0,01-0,02 мкм. При взаимодействии с сухим кислородом она составляет 0,02-0,04 мкм. При термической обработке алюминия толщина оксидной пленки может составлять всего 0,1 мкм.

Алюминий достаточно устойчив как к чистому сельскохозяйственному воздуху, так и к промышленному (содержащему пары серы, сероводород, газообразный аммиак, сухой гидрохлорид и т.д.). Поскольку соединения серы не влияют на коррозию алюминия в газообразной среде, он используется на нефтеперерабатывающих заводах для серусодержащих масел и в установках вулканизации резины.

Коррозия алюминия в воде

Алюминий практически не подвергается коррозии при взаимодействии с чистой, свежей, дистиллированной водой. Высокие температуры, вплоть до 180 °C, не оказывают особого влияния. Горячий водяной пар также не влияет на коррозию алюминия. Если в воду, даже при комнатной температуре, добавить немного основания, скорость коррозии алюминия в такой среде немного увеличивается.

Взаимодействие чистого алюминия (не покрытого оксидной пленкой) с водой может быть описано уравнением реакции:

Когда чистый алюминий взаимодействует с морской водой, он начинает корродировать, поскольку чувствителен к растворенным солям. Для того чтобы алюминий можно было использовать в морской воде, в нее добавляют небольшое количество магния и кремния. Коррозионная стойкость алюминия и его сплавов значительно снижается, если при контакте с морской водой в металл добавляется медь.

Коррозия алюминия в кислотах

По мере повышения чистоты алюминия увеличивается его устойчивость к воздействию кислот.

Коррозия алюминия в серной кислоте

Серная кислота (окислительная кислота) в умеренных концентрациях очень опасна для алюминия и его сплавов. Реакция с разбавленной серной кислотой описывается уравнением:

Концентрированная холодная серная кислота не оказывает никакого эффекта. Однако при нагревании алюминий корродирует:

Образуется растворимая соль — сульфат алюминия.

Al стабилен в олеуме (плавящейся серной кислоте) при температуре до 200 °C. Поэтому он используется в производстве хлорсульфоновой кислоты (HSO3Cl) и олеума.

Коррозия алюминия в соляной кислоте

Алюминий или его сплавы быстро растворяются в соляной кислоте (особенно при повышении температуры). Уравнение коррозии:

Растворы бромистого водорода (HBr) и фтористоводородной кислоты (HF) оказывают аналогичное действие.

Коррозия алюминия в азотной кислоте

Концентрированный раствор азотной кислоты характеризуется сильными окислительными свойствами. Алюминий в азотной кислоте исключительно устойчив при нормальных температурах (более устойчив, чем нержавеющая сталь 12Х18Н9). Он даже используется для производства концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза.

При нагревании алюминий корродирует в азотной кислоте в результате реакции:

Коррозия алюминия в уксусной кислоте

Алюминий достаточно хорошо сопротивляется уксусной кислоте в любых концентрациях, но только если температура не превышает 65 °C. Он используется в производстве формальдегида и уксусной кислоты. При более высоких температурах алюминий растворяется (за исключением концентрации кислоты 98-99,8 %).

Алюминий устойчив в бромной кислоте, слабом растворе хромовой кислоты (до 10 %) и растворе фосфорной кислоты (до 1 %) при комнатной температуре.

Лимонная, масляная, яблочная, винная и пропионовая кислоты, вино и фруктовые соки оказывают слабое воздействие на глинозем и его смеси.

Щелочная, муравьиная и органическая хлорная кислоты разрушают металл.

Пары ртути и капли жидкой ртути сильно влияют на коррозионную стойкость алюминия. После кратковременного контакта металл и его сплавы сильно корродируют, образуя амальгаму.

Коррозия алюминия в щелочах

Щелочи легко растворяют защитный оксидный слой алюминия, и алюминий реагирует с водой, растворяя металл и выделяя водород (водородная деполяризующая коррозия алюминия).

Оксидная пленка также разрушается солями ртути, меди и ионами хлора.

Привет всем!
У меня были некоторые проблемы с кулером. Я затянул переключатель вентилятора, и тут же корпус радиатора дал трещину. Ну, заменили, не в этом дело.

Ранее было написано о промывке СО лимонной кислотой.
С тех пор я ездил на этом радиаторе, не зная о проблеме. Когда я заменил его, я случайно нашел в гараже тот самый радиатор, который был снят неизвестно когда после обнаружения утечки.
И вот что интересно. На старом радиаторе был такой хороший слой извести/покрытия/слизи от дешевых тосолов типа «Аляска», что она просочилась внутрь и сделала его непригодным для использования. Но даже при самом тщательном осмотре я не увидел никаких отложений на свежеудаленных, только легкий красноватый оттенок на внутренних стенках от антифриза Sintec, когда он был в таком же состоянии до промывки.

Я пришел к собственному выводу — использование неподходящего антифриза приведет к преждевременному выходу из строя радиаторов/насосов/термостатов/уплотнений. Мы заменяем радиатор, но в рубашке двигателя остается осадок, который продолжает накапливаться с течением времени. В результате охлаждающая жидкость двигателя выделяет меньше тепла, что приводит к нарушению температурного режима со всеми вытекающими отсюда последствиями — от потери мощности до перегрева.
Кстати, основной причиной неизлечимой болезни пеллет, когда двигатель делает еще несколько оборотов при выключении зажигания в случае взрыва, является слишком большой слой деферамбов в оболочке. Я победил эту болезнь, смыв ее с себя.)))))

Думайте головой и принимайте правильные решения. Не стесняйтесь мыть двигатели не только снаружи, но и внутри.

Коррозионная стойкость алюминия

Одним из важнейших свойств алюминия является его исключительная устойчивость к коррозии. Наиболее коррозионностойкими материалами являются алюминий высокой чистоты, алюминий низкой чистоты с низким содержанием примесей, алюминиево-магниевые сплавы (сплавы с относительно низким содержанием магния до 3-4%) и алюминиево-магниевые сплавы (без меди или с содержанием меди до 0,1%). Дюралюминий, который содержит до 6% меди, является наиболее коррозионностойким из алюминиевых сплавов.

Усиление коррозии дюралюминия можно объяснить тем, что при термообработке кристаллы алюминия и меди отделяются от твердого раствора и образуют электрические микропары с основным металлом, что приводит к межкристаллитной коррозии. Для повышения коррозионной стойкости изделий из дюралюминия наилучшим способом является плакирование. Процесс включает в себя нанесение тонкого листа чистого алюминия или алюминиево-магниевого сплава на поверхность заготовки, нагрев его до 150-200°C и прокатку до получения гладкой поверхности.

Алюминий обладает высокой стойкостью к коррозии под воздействием морской воды, уксусной, лимонной и винной кислот, а также других органических кислот. Он практически не реагирует с концентрированной азотной кислотой и 100 % серной кислотой, но быстро разлагается в разбавленной азотной кислоте и разбавленной серной кислоте при концентрации выше 10 % (максимальная растворимость в 80 % серной кислоте). Алюминий быстро растворим в растворах щелочей, соляной, плавиковой и бромной кислот; слабо реагирует с борной кислотой. Алюминий стабилен в нейтральных растворах солей магния и натрия; на него слабо действуют сернистый газ, аммиак и сероводород.

Однако алюминий легко вступает в реакцию с кислородом. В кислородной среде алюминий покрывается твердой и плотной пленкой оксида алюминия — Al2O3, который нерастворим в воде. Эта пленка защищает алюминий от коррозии во влажной среде.

В окружающей нас атмосфере всегда присутствует определенный уровень влажности и определенное количество загрязняющих веществ и отходов. Поскольку свойства атмосферы зависят от региона и степени индустриализации, можно провести различие между этими двумя видами: Сельская атмосфера — средняя влажность и низкий уровень загрязнения; прибрежная атмосфера — высокая влажность, высокий уровень хлора и производных йода, средний уровень загрязнения; городская атмосфера — средняя влажность, средний уровень оксидов углерода и серы, серной кислоты и продуктов сгорания жидкого топлива; промышленная атмосфера — средняя влажность, высокий уровень оксидов углерода и серы, кислот (серной, соляной, соляной и других кислот) и отходов.

Одним из наиболее эффективных методов является анодирование. Анодирование состоит из серии электрохимических процессов, направленных на подготовку поверхности для формирования более твердой и коррозионностойкой алюминиевой пленки, чем та, которая получается при естественном окислении. Сразу после анодирования бесцветная, высокоадсорбируемая пленка может быть окрашена в любой желаемый цвет путем погружения в нагретую красильную ванну с использованием неорганических пигментов.

Другим распространенным методом защиты от коррозии является нанесение покрытий, препятствующих проникновению влаги, агрессивных газов и жидкостей на поверхность металла. Лакокрасочные покрытия обычно состоят из грунтовки и одного или нескольких слоев полимера, соединенных с защищаемой поверхностью. Покрытие получают путем нанесения жидких красящих материалов валиками на окрашиваемую поверхность, при этом пленка полимеризуется в проходном туннеле при температуре 220-280 °C. Это покрытие противостоит сильной деформации вместе с металлом и обеспечивает надежную защиту от коррозии.

Оцените статью
Добавить комментарий