Составители:
Рубрика:
киси железа FeO. Оксидные пленки на других металлах с переменными сте-
пенями окисления располагаются примерно так же, как и на железе.
Для удаления оксидов с железа и низколегированных сталей ис-
пользуют серную и соляную кислоты. При растворении в серной кислоте
железа (стали) химическая реакция протекает по следующим уравнениям:
(1)FeO + H
2
S0
4
= FeS0
4
+ H
2
0;
(2)Fe
2
0
3
+ 3H
2
S0
4
= Fe
2
(S0
4
)
3
+ 3H
2
0;
(3)Fe
3
0
4
+ 4H
2
S0
4
= FeS0
4
+ Fe
2
(S0
4
)
3
+ 4H
2
0;
(4)Fe + H
2
S0
4
= FeS0
4
+ H
2
.
Скорость реакции (2) и особенно (3) очень мала, так как Fe
2
0
3
и Fe
3
0
4
плохо растворяются в кислотах. В этом случае травлению способствует во-
дород, выделяющийся при растворении железа (реакция 4), который восста-
навливает оксиды. Кроме того, пузырьки газа механически отделяют раз-
рыхленные слои окалины. Реакция (4) является нежелательной, приводит к
появлению хрупкости за счет включения выделяющегося водорода.
Растворение оксидной пленки на металле происходит за счет работы
коррозионного гальванического элемента в щелевом пространстве под плен-
кой окалины, за счет химического растворения окалины с внешней и внут-
ренней поверхности, кроме того, имеет место механическое отделение ока-
лины газообразным водородом.
При травлении в серной кислоте значительная часть окалины удаляется
механическим воздействием газообразного водорода, образующегося за счет
химического растворения металла. При травлении в соляной кислоте прева-
лирующим процессом является химическое растворение оксидов, происхо-
дящее на внутренней и внешней поверхности окалины. Объясняется это вы-
сокой адсорбционной способностью ионов хлора, при этом ионы хлора вы-
тесняют ионы кислорода из узлов кристаллической решетки оксидов и обра-
зуются хорошо растворимые хлориды металла. Вследствие этого скорость
растворения в соляной кислоте больше, чем в серной (табл.5).
Таблицa 5
Скорость растворения окалины в растворах НС1 и H
2
S0
4
Скорость растворения, г/ч Концентрация кислоты,
%
В соляной кислоте В серной кислоте
5 0,035 0,035
10 0,290 0,039
15 1,510 0,0562
Из приведенных в табл. 5 данных следует, что при одинаковых условиях
в 10 %-ном растворе НС1 скорость растворения примерно в 10 раз больше, а
в 15 %-ном — почти в 27 раз больше, чем в таких же растворах H
2
S0
4
. В со-
ляной кислоте потери металла (подтравливание) меньше, так как большая
часть окалины удаляется за счет непосредственного растворения оксида.
Травление окалины происходит с большой скоростью и меньшим наводоро-
живакисм основного металла, что также, по-видимому, обусловлено адсорб-
цией СГ-ионов, благодаря чему атомарный водород в меньшей мере адсорби-
киси железа FeO. Оксидные пленки на других металлах с переменными сте- пенями окисления располагаются примерно так же, как и на железе. Для удаления оксидов с железа и низколегированных сталей ис- пользуют серную и соляную кислоты. При растворении в серной кислоте железа (стали) химическая реакция протекает по следующим уравнениям: (1)FeO + H2S04= FeS04 + H20; (2)Fe203 + 3H2S04 = Fe2 (S04)3 + 3H20; (3)Fe304 + 4H2S04 = FeS04 + Fe2(S04)3 + 4H20; (4)Fe + H2S04 = FeS04 + H2. Скорость реакции (2) и особенно (3) очень мала, так как Fe203 и Fe304 плохо растворяются в кислотах. В этом случае травлению способствует во- дород, выделяющийся при растворении железа (реакция 4), который восста- навливает оксиды. Кроме того, пузырьки газа механически отделяют раз- рыхленные слои окалины. Реакция (4) является нежелательной, приводит к появлению хрупкости за счет включения выделяющегося водорода. Растворение оксидной пленки на металле происходит за счет работы коррозионного гальванического элемента в щелевом пространстве под плен- кой окалины, за счет химического растворения окалины с внешней и внут- ренней поверхности, кроме того, имеет место механическое отделение ока- лины газообразным водородом. При травлении в серной кислоте значительная часть окалины удаляется механическим воздействием газообразного водорода, образующегося за счет химического растворения металла. При травлении в соляной кислоте прева- лирующим процессом является химическое растворение оксидов, происхо- дящее на внутренней и внешней поверхности окалины. Объясняется это вы- сокой адсорбционной способностью ионов хлора, при этом ионы хлора вы- тесняют ионы кислорода из узлов кристаллической решетки оксидов и обра- зуются хорошо растворимые хлориды металла. Вследствие этого скорость растворения в соляной кислоте больше, чем в серной (табл.5). Таблицa 5 Скорость растворения окалины в растворах НС1 и H2S04 Концентрация кислоты, Скорость растворения, г/ч % В соляной кислоте В серной кислоте 5 0,035 0,035 10 0,290 0,039 15 1,510 0,0562 Из приведенных в табл. 5 данных следует, что при одинаковых условиях в 10 %-ном растворе НС1 скорость растворения примерно в 10 раз больше, а в 15 %-ном — почти в 27 раз больше, чем в таких же растворах H2S04. В со- ляной кислоте потери металла (подтравливание) меньше, так как большая часть окалины удаляется за счет непосредственного растворения оксида. Травление окалины происходит с большой скоростью и меньшим наводоро- живакисм основного металла, что также, по-видимому, обусловлено адсорб- цией СГ-ионов, благодаря чему атомарный водород в меньшей мере адсорби-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »