[科普中国]-酸腐蚀

概述

酸腐蚀是金属材料在酸溶液中发生的腐蚀行为。

腐蚀性不同于毒性。腐蚀品一般在接触后会造成及时性的伤害，而毒性化学品则会造成系统性的毒害并在一段时间后方会显出其伤害。大众很多时会将这两者混为一谈，但它们在理论上是不同的概念。不过，腐蚀品与有毒物不一定是相违背的，某些化学物质既是腐蚀品也是毒性物。

在NFPA 704里，有些厂商会在特殊危害性（白色）的区域内填入COR，意思就是指具有腐蚀性的物质，可再进一类分成强酸（ACID）、强碱（ALK）。1

分类硫酸腐蚀硫酸的腐蚀性主要取决于浓度和温度，碳钢、铅和铅合金是常用的耐硫酸金属材料。碳钢适用于室温浓度大于70%的硫酸，铅对浓度低于70%的硫酸有很好的耐蚀性，但因质软有毒使应用受限制。高硅铸铁适用于各种浓度和沸点以下温度的硫酸，但不能用于发烟硫酸。普通奥氏体不锈钢仅适用于中等温度以下，低浓度和具有氧化性的高浓度硫酸。含钼、铜元素的高铬镍不锈钢可用于该温度的中浓度硫酸。某些哈氏合金可用于宽广温度和浓度的硫酸。

盐酸腐蚀盐酸对多数金属和合金具有强腐蚀性，当存在杂质和溶解氧时腐蚀尤为严重。耐盐酸腐蚀的金属材料除钽、锆外，还有哈氏合金、镍钼合金等。青铜、铜镍合金、不锈钢等仅能在一定条件下使用，不能用于热盐酸。

硝酸腐蚀硝酸具有强氧化性，宜选用可钝化金属材料。最常用的18—8不锈钢在室温宽广浓度和中浓度以下沸腾硝酸中有很好的耐蚀性，但在浓度大于70%的热硝酸中会产生过钝化腐蚀。高硅铸铁有较好的耐蚀性，但仅可用于铸件。钛、钽、铌对宽广温度和浓度的硝酸均有优异的耐蚀性，铝和某些铝合金对中温发烟硝酸有良好的耐蚀性。

磷酸腐蚀磷酸的腐蚀性和硫酸类似，但受所含杂质的影响极大。高铬和铬镍不锈钢适用于一般温度和浓度的磷酸，高温高浓度磷酸可用铝青铜。

氢氟酸腐蚀氢氟酸的腐蚀和盐酸类似。镍铬钼和镍铜合金适用于宽广浓度和较高温度的氢氟酸。

有机酸腐蚀有机酸中醋酸最具代表性，许多有机酸的腐蚀行为和醋酸类似。醋酸的腐蚀性随温度提高而剧增，铝适用于室温各种浓度的醋酸，不锈钢可在更高温度下使用，镍铬钼合金和钛可用于沸点温度以下各种浓度的醋酸。

甲酸腐蚀甲酸酸性强并具有还原性，因而腐蚀性很强。铬镍钼不锈钢可用于高温稀酸和浓酸，但对中浓度酸只能在中温以下使用。2

常见的酸腐蚀品强酸：包括硫酸（H2SO4）、硝酸（HNO3）和氢氯酸 (HCl)。

浓度高的弱酸，如乙酸。

具有特殊化学性质的路易斯酸溶液，如氯化锌。3

用途一些腐蚀性化学物质被用于各种用途，其中最常见的是家用清洁剂。例如，大多数排水沟清洁剂由于其能够将油脂和蛋白质溶解在水管如石灰垢中的能力而含有酸或碱。

在化学用途中，通常需要高化学反应性，因为化学反应的速率取决于活性物质的活性（有效浓度）。例如，在炼油厂的烷基化过程中使用催化硫酸：反应性中间体碳阳离子的活性越高，酸性越强，反应进行得越快。一旦使用，腐蚀剂通常被回收或中和。但是，未经处理的腐蚀性流出物或意外排放物存在环境问题。

防酸腐蚀措施防止酸腐蚀除合理选用耐蚀材料外，还常采用缓蚀剂，有时亦采用电化学保护。4