Каква е корозионната устойчивост на Monel 400 в слаби киселини (оцетна киселина / лимонена киселина)?
Monel 400 е никел-медна твърда сплав с отлична устойчивост на корозия в много неокисляващи и неутрални среди. Ефективността му в разредена оцетна киселина и лимонена киселина, които са типични органични слаби киселини, може да бъде обобщена и анализирана подробно, както следва.
Общо корозионно поведение при слаби органични киселини
Както оцетната киселина, така и лимонената киселина са слаби, неокисляващи органични киселини. Те се дисоциират непълно във водни разтвори и произвеждат относително ниски концентрации на водородни йони, без силни окислителни свойства, които могат да разрушат пасивния филм на сплавите на базата на никел. Monel 400 разчита на богатия на никел пасивен филм, образуван върху неговата повърхност, за да устои на корозия, и този филм остава стабилен и непрекъснат в повечето условия на слаба органична киселина. В резултат на това Monel 400 като цяло проявява отлична обща устойчивост на корозия в разтвори на оцетна киселина и лимонена киселина при стайна температура и умерени концентрации, с много ниски равномерни скорости на корозия.
Ефективност в разтвори на оцетна киселина
При стайна температура и ниски до средни концентрации
В разредена до умерено концентрирана оцетна киселина (напр. до 50% тегловни) при температура на околната среда, Monel 400 показва изключителна устойчивост на корозия. Равномерната скорост на корозия е изключително ниска, обикновено далеч под приемливия праг за промишлено оборудване и тръбопроводи. Той се използва широко в производството на оцетна киселина, съхранението, обработката на храни и системите за обработка на химикали при тези условия.
С повишаване на температурата и концентрацията
С повишаване на температурата, особено при условия на кипене или близки до кипене, скоростта на корозия на Monel 400 в оцетна киселина се увеличава значително. Оцетната киселина с висока температура и висока концентрация ускорява разтварянето на пасивния филм и насърчава корозията при отделяне на водород. Въпреки че все още работи по-добре от обикновената въглеродна стомана и много неръждаеми стомани, нейната устойчивост на корозия вече не е достатъчна за дългосрочна надеждна работа. За среди с гореща и концентрирана оцетна киселина обикновено се предпочитат по-устойчиви сплави като серия Hastelloy C или неръждаеми стомани с високо съдържание на молибден.
Влияние на аерацията и примесите
Аерирането или наличието на окисляващи примеси (напр. железни йони, хлорни, нитратни йони) ще влоши значително устойчивостта на корозия на Monel 400 в оцетна киселина. Тези оксидиращи видове разрушават пасивния филм и предизвикват локализирана корозия, включително питингова и цепнатина. В обезвъздушени системи с чиста оцетна киселина обаче нейните характеристики остават стабилни.
Ефективност в разтвори на лимонена киселина
Лимонената киселина е трикарбоксилна киселина, която обикновено се среща в храни, напитки, фармацевтични продукти и обработка на метални повърхности. Той е дори по-мек от оцетната киселина по отношение на корозивността при повечето работни условия.
Monel 400 представя отлична устойчивост на корозия в разтвори на лимонена киселина в широк диапазон на концентрация при стайна температура. Скоростта на корозия е незначителна, което го прави подходящ за оборудване за контакт с храни, фармацевтична обработка и системи за почистване, включващи лимонена киселина.
Подобно на оцетната киселина, повишените температури ще ускорят корозията, но ефектът е сравнително умерен в сравнение със силните минерални киселини. В деаерирани, без примеси горещи разтвори на лимонена киселина, Monel 400 все още може да поддържа приемлива устойчивост на корозия за много приложения.
Наличието на окисляващи замърсители също влошава работата. Оксидиращите видове нарушават пасивния слой и увеличават риска от локализирана атака, точно както се случва в среди с оцетна киселина.
Резюме
Monel 400 има отлична обща устойчивост на корозия в разредена до умерено концентрирана оцетна киселина и лимонена киселина при стайна температура, особено в деаерирани условия и без окислители. Това е надежден избор на материал за приложения на органични слаби киселини в хранително-вкусовата, химическата и фармацевтичната промишленост. Скоростта на корозия обаче се повишава значително при високи температури и високи концентрации, а окислителните примеси могат да предизвикат локализирана корозия. При такива сурови условия Monel 400 вече не е оптималният избор и трябва да се обмислят по-устойчиви на корозия сплави на базата на никел или неръждаема стомана.
